Они увеличивают микробное биоразнообразие в ризосфере и не позволяют доминировать патогенам
Если вести устойчивое сельское хозяйство, в том числе вносить в сельскохозяйственные почвы органические удобрения и пробиотики, то можно существенно (p < 0,001) снизить обилие патогенных для человека и животных бактерий в ризосфере и сократить риски распространения опасных инфекций. Такие выводы содержит исследование, опубликованное в журнале One Earth.
Почва — крупнейший резервуар микроорганизмов на планете, и некоторые из них опасны для человека. Например, палочки сибирской язвы Bacillus anthracis и возбудитель мелиоидоза Burkholderia pseudomallei вызывают смертельно опасные инфекции при прямом контакте, а Escherichia coli и Salmonella enterica становятся причиной заболеваний после передачи по пищевой цепи. Потенциальным местообитанием для большого числа патогенных микроорганизмов может быть ризосфера (слой почвы, окружающий корни растений) почв, задействованных в сельском хозяйстве, ведь корни выделяют большое количество легкодоступных питательных веществ. Но пока этот вопрос изучался преимущественно для патогенов растений, а не человека.
Ученые под руководством Яна Синьжуня (Xinrun Yang) из Нанкинского сельскохозяйственного университета исследовали патогенную микробиоту в ризосфере сельскохозяйственных почв Евразии и Нового Света. Они проанализировали данные 79 научных публикаций по метагеномному 16S-секвенированию 2560 парных образцов основной почвы и ризосферы и выделили из них 1109751 бактериальных вариантов последовательностей ампликонов. 9516 ампликонов были определены как потенциально патогенные бактерии, из них 75 процентов оказались патогенами человека и животных, а 63 процента были обнаружены исключительно в ризосфере. Наиболее распространенным оказался оппортунистический условный патоген Pantoea agglomerans, который не вызывает заболевания у здоровых людей, но опасен для тех, чей иммунитет ослаблен.
Несмотря на то что общее бактериальное разнообразие в почве было ниже, чем в ризосфере, относительное обилие патогенов в ней было выше на 81,31 процента, а разнообразие (индекс Шеннона) — на 11,06 процента. При этом относительное обилие патогенов как в основной, так и в ризосферной почве уменьшалось с увеличением бактериального разнообразия (p < 0,001). Поддерживать такое разнообразие получалось с помощью долгосрочного внесения органических удобрений, а также инокуляции корней и посевного материала пробиотиками. Авторы отметили, что достичь высокого микробного разнообразия и снизить риски заражения людей патогенами из ризосферы можно только ведением устойчивого сельского хозяйства.
Для устойчивого сельского хозяйства важно не только микробное разнообразие, но и, например, биоразнообразие растений. Если на одном и том же поле засадить одни участки монокультурой, а другие разными видами злаков, разнотравья и бобовых, то уже через два десятилетия разница между содержаниями элементов минерального питания в почве достигнет нескольких сотен процентов.
Это первый за пределами Новой Зеландии пример, когда насекомые распространяют семена полностью автотрофного растения
Японские ботаники установили, что ринхотехум Rhynchotechum discolor из семейства геснериевых расселяется за счет пещерных кузнечиков, которые поедают его плоды и выводят семена с пометом. Это первый за пределами Новой Зеландии пример полностью автотрофного растения, распространяющегося проглотившими его семена насекомыми. Как отмечается в статье для журнала Plants, People, Planet, чтобы разобраться в экологических взаимоотношениях R. discolor и пещерных кузнечиков, исследователям пришлось воспользоваться автоматической камерой, ловить насекомых с помощью приманки из пива и прохладительных напитков и скармливать им смешанный с семенами сыр.