Исследование микробиома гноя пяти видов травоядных: разнообразие состава и влияние на флору

Микробиом гноя - это сложная система, которую сильно влияют разнообразие видов и рацион питания. В данном исследовании были изучены бактериальные и грибковые сообщества гноя пяти видов травоядных животных, обитающих в Национальном парке Зюйд-Кеннемерланд в Нидерландах. Включенные в исследование виды - кролик, корова, лошадь, лань и европейский бизон - были выбраны из-за их разнообразия в массе тела, типе пищеварительной системы (жвачные и нежвачные), диеты (травоядные и смешанные) и места обитания (дюны, луга, леса).

Национальный парк Зюйд-Кеннемерланд представляет собой разнообразный побережный ландшафт с лиственными и сосновыми лесами, кустарниками крушины, редкими лугами и заброшенными полями. С 2008 года в этот район были введены европейские бизоны, коровы и лошади для борьбы с распространением древесных растений. Кроме того, здесь можно встретить множество оленей и кроликов.

Образцы гноя были собраны в начале 2020 года во время полевых исследований и проанализированы в лаборатории, чтобы определить их питательное содержание (углерод, азот, фосфор) и состав микробных сообществ. Также проводились эксперименты в теплицах и садах, чтобы изучить влияние разных видов гноя на растения.

Доктор Синчжао Сан из исследовательской группы Wildness Свободного университета Брюсселя (VUB) говорит: «Одним из ключевых выводов нашего исследования является то, что качество гноя существенно различается для разных видов травоядных животных. Это различие обусловлено такими факторами, как масса тела, тип пищеварительной системы и предпочтения в пище. Например, гной кролика особенно богат азотом и имеет уникальный состав микробов, отличающийся от состава гноя других животных из нашего исследования. Кролики обладают уникальным пищеварительным процессом, включающим копрофагию, когда они повторно переваривают свой гной, чтобы максимально усвоить питательные вещества. Высокое содержание азота в их гное оказывается особенно полезным для растений в растительных сообществах».

В целом, Firmicutes и Bacteroidetes были основными бактериальными типами в гное всех пяти видов травоядных, а Ascomycota был преобладающим грибным типом. В гное коня были более представлены Verrucomicrobiota и Mucoromycota, а в гное кролика было больше Proteobacteria, чем в гное жвачных животных.

Анализ FUNGuild показал, что в гное коня было больше сапротрофных грибов, в то время как гное лани содержало больше симбиотрофных грибов, а на гное бизона, коровы и кролика была наблюдается смешанная функциональность грибов. Также была выявлена связь между составом микробных сообществ и питательным составом субстрата в гное травоядных животных.

«Однако нельзя считать, что какой-то один тип гноя является лучшим для всех растений. Влияние гноя на растительные сообщества зависит от многих факторов, включая специфические симбиотические отношения между растениями и микробами, а также потребности растений в питательных веществах. Например, бобовые, известные своей способностью фиксировать азот, получают большую пользу от гноя с низким соотношением азота к фосфору, например, от гноя европейского бизона или лошади. Это исследование не только расширяет наше понимание экологической роли травоядных, но и подчеркивает сложность их вклада в питательный цикл в наземных экосистемах при осаждении гноя», заключает исследователь.

Источник: Free University of Brussels.

Фотография: Лукьянов Дмитрий, AgroXXI.ru.