НЕМАТОДЫ НА КАРТЕ МИРА

Недавно в журнале “Nature” был опубликован первый глобальный анализ распределения почвенных нематод на планете. Среди авторов публикации — научный сотрудник группы экологии наземных и почвенных беспозвоночных отдела экологии животных Института биологии ФИЦ «Коми НЦ УрО РАН», кандидат биологических наук Алексей Кудрин. Он рассказал «НУ» о масштабном проекте, который был инициирован в одной из лабораторий Швейцарского федерального технологического института под руководством известного британского ученого Томаса Кроутера и в котором приняли участие около 70 специалистов из 25 стран мира.
— Что за существа — нематоды?
— Нематоды — это круглые черви. На сегодняшний день описано более 24 тыс. видов нематод, но предполагается, что их около миллиона. Среди них есть паразитирующие в организмах растений, животных и человека, а есть свободноживущие, они обитают в почве, пресных водах и в море. Нематоды распространены по всему миру, они отличаются большой устойчивостью к неблагоприятным условиям среды и встречаются даже в Антарктиде. Круглые черви очень разнообразны и трофически, то есть по типу питания: бывают хищниками, всеядными, микотрофами (питаются грибами) и бактериотрофами (питаются бактериями).
Мы изучаем почвенных нематод. Эти мелкие существа длиной несколько миллиметров — одни из самых многочисленных животных на Земле. Будучи составной частью почвенной биоты (совокупности видов живых организмов), они играют важную роль во многих процессах, протекающих в почве, и особенно в трансформации органического вещества. Благодаря разнообразным пищевым отношениям нематоды воздействуют практически на все компоненты почвенной экосистемы, оказывают влияние на многие группы организмов, регулируя их численность, а тем самым и выполняемые ими функции. Например, питаясь почвенной микробиотой (бактериями, грибами), нематоды выделяют большое количество питательных веществ в доступной для растений форме. Так, выделения одних только питающихся бактериями нематод могут увеличить доступную для растений форму азота в почве на 20%. При этом они стимулируют метаболическую активность микроорганизмов, поддерживая их высокий репродуктивный уровень и ускоряя круговорот элементов питания в почве. В общем, можно бесконечно говорить о значении нематод (да и вообще любых живых организмов) для функционирования экосистем. Несмотря на большое разнообразие и значение нематод мы до сих пор не имели общего представления о том, как же они распределены на нашей планете и не могли полноценно использовать данные о нематодах в моделях глобального круговорота углерода и т.д.
— К каким выводам привело исследование, результаты которого опубликованы в “Nature”?
— Участники проекта проанализировали более 6 500 образцов со всех континентов. Исследование дает представление о распределении почвенных нематод на земном шаре. Оказалось, что они в большей степени распространены в высоких широтах: 38,7% обитают в бореальных лесах и тундре Северной Америки, Скандинавии и России, 24,5% в умеренных регионах и только 20,5% в тропиках и субтропиках. Удалось также выявить факторы, которые определяют такое распределение. Также мы подсчитали, что численность почвенных нематод на Земле намного выше, чем предполагалось ранее, и составляет примерно 57 миллиардов на каждого человека. Их общая биомасса — около 300 миллионов тонн, это примерно 80% от общей массы населения Земли, составляющего 7,7 миллиарда человек.
Теперь наши данные будут учитываться при создании глобальных моделей экосистемных процессов, использоваться для параметризации, масштабирования или сравнения прогнозных моделей круговорота углерода в текущих или будущих сценариях изменения климата.
— Как вы включились в этот глобальный проект? Есть ли еще россияне среди его участников?
— Почвенными нематодами я начал заниматься еще студентом биологического факультета Сыктывкарского госуниверситета под руководством доктора биологических наук Модеста Михайловича Долгина. Это стало темой моей кандидатской диссертации, которую я защитил в 2012 году. К швейцарскому проекту я подключился на этапе сбора данных: я с энтузиазмом принял приглашение, ведь благодаря этому мои многолетние наработки обрели вторую жизнь. Помимо наших данных по Республике Коми из России в проект вошли еще два блока данных, подготовленных сотрудниками Института биологии Карельского научного центра РАН (Петрозаводск) и известным специалистом по экологии почв доктором биологических наук Алексеем Тиуновым (Институт проблем экологии и эволюции им. А. Н. Северцева РАН). До сих пор Россия оставалась белым пятном на карте исследований почвенных нематод, а теперь на ней отражены данные по крайней мере по европейской части страны.

Подготовила
Е. ПОНИЗОВКИНА