Наши тела являются домом для триллионов невидимых микроорганизмов, включая бактерии, грибки, вирусы и крошечных животных. Они живут на нашей коже, у нас во рту, даже внутри наших клеток, где они могут разными способами способствовать нашему здоровью и благополучию. Например, в нашем кишечнике бактерии помогают расщеплять потенциально токсичные пищевые соединения и синтезировать необходимые нам витамины.

«Это микробиом », — объясняет сотрудник Марии Склодовской-Кюри Таня Галиндо из ETH-Zurich в Швейцарии. Она добавляет, что только что прибыла с конференции в Вене, «где докладчики часто указывали, что в нашем организме больше микробных клеток, чем клеток человека ».

Но люди не уникальны в том, что они сами по себе являются экосистемой. С самого начала земледелия фермеры понимали, что болезнь может передаваться с листьев или плодов одного растения на другие. Очевидно, некая заразная сила повлияла на их урожаи и средства к существованию.

Чтобы больше узнать о микробиомах растений, ученые использовали те же методы, что и в клинической микробиологии человека, выделяя и описывая инфекционные организмы для выявления и диагностики заболеваний, поражающих растения.

Как растительный микробиом может стимулировать сельское хозяйство

В наши дни область фитопатологии — изучение болезней растений — интересуется как полезными, так и отрицательными аспектами микробов. Проект ROOTPHENOBIOME , над которым работал Галиндо, помогает нам понять, как многие виды микробов, которые живут на растениях, вокруг них и в них — их микробиом — могут помочь нам в достижении более устойчивого сельского хозяйства.

«Мы знаем, что в почве и на листьях есть группы микробов, которые защищают растения от болезней и помогают им приобретать больше ресурсов», — объясняет она. Например, группы бактерий в почве, такие как актиномицеты, помогают разлагать мертвые органические вещества, позволяя растениям поглощать ценные питательные вещества.

«Еще одна важная группа микробов — это грибки, называемые микоризой, — продолжает Галиндо. «Эти почвенные грибы имеют симбиотические отношения с корнями многих растений. Они поглощают и переносят питательные вещества из мест в почве, недоступных для корней растений, и вытесняют патогены». Исследования показывают, что растения с этими грибами, присутствующими в их микробиоме, как правило, более здоровы.

Ученые также обнаружили азотфиксирующие бактерии , которые живут на корне и вокруг него, помогая растениям фиксировать больше этого жизненно важного питательного вещества из воздуха. Азот входит в состав молекулы хлорофилла, который придает растениям зеленый цвет. Вы часто можете определить растения, которым не хватает азота, по их пожелтевшим листьям.

Подобные исследования, считает Галиндо, могут помочь произвести революцию в сельском хозяйстве. Например, понимание и признание потребителями здоровья кишечника привело к огромному спросу на пробиотические йогурты и другие продукты, которые работают в гармонии с нашим микробиомом. Почему бы не применить этот принцип к сельскохозяйственным культурам?

«Выбор микробов, подходящих для конкретных видов растений, и управление ими может помочь нам сократить количество химикатов и пестицидов, которые мы используем в настоящее время», — говорит Галиндо. «Это действительно важно, потому что в настоящее время мы наносим ущерб окружающей среде».

Галиндо отмечает, что фермеры обычно вносят 150% азота, необходимого сельскохозяйственным культурам, потому что большая его часть будет стекать в водоемы или разрушаться микробами и выделяться в виде парниковых газов до того, как растения смогут его поглотить.

Использование микробов, которые помогают растениям фиксировать азот, может привести к значительному сокращению количества удобрений, разбрасываемых по полю. «Если мы поймем, как работают микробы, мы сможем использовать их для дополнения или замены химических веществ», — заключает она.