Антарктида - почти необитаемый, покрытый льдом континент, разрушенный холодными, ветреными и сухими условиями.
Удивительно, но ученые обнаружили, что биотические, или живые, взаимодействия имеют решающее значение для формирования моделей биоразнообразия даже в экстремальных экосистемах Сухих Долин Антарктики. Антарктические почвы - это модельные экосистемы, ограниченные экстремальным климатом и отсутствием сосудистых растений, они содержат простые пищевые сети с несколькими видами.
Исследование, посвященное биотическим взаимодействиям, анализирует все сообщество почвенных организмов.
Характеристики антарктических сообществ, такие как простые пищевые сети и низкое видовое богатство, позволяют лучше понять все сообщество: от бактерий до многоклеточных беспозвоночных. Это исследование является результатом международного сотрудничества ученых из полудюжины стран.
Барретт проводит исследования в Антарктиде в течение 20 лет. Исследования в лаборатории Барретта посвящены влиянию почв, изменчивости климата, гидрологии и биоразнообразия на биогеохимический цикл от масштаба микроорганизмов до региональных ландшафтов.
Исследования в Антарктике были сосредоточены на анализе физических и геохимических факторов, которые предсказывают модели биоразнообразия. Сначала специалисты занимались изучением сообществ нематод, теперь работа расширилась и на бактериальные сообщества.
Ученые изучили факторы, определяющие распределение и обилие этих организмов, а также температуру, топографию, расстояние до побережья и свойства почвы, такие как уровень воды и рН.
Что делает это исследование действительно уникальным, так это то, что ученые рассмотрели все сообщество почвенных организмов и все возможные биотические и абиотические взаимодействия, которые потенциально формируют видовой состав и разнообразие.
Биогеохимия и климат оказывают сильное воздействие на биоразнообразие, однако эти новые данные свидетельствуют о существовании двух других важных факторов. Ученые обнаружили, что биогеография и взаимодействие видов являются более сильными факторами биоразнообразия, чем первоначально ожидалось.
Биогеографические процессы происходят, когда организм движется в пространстве, взаимодействуя со своим сообществом при движении. На биоразнообразие также влияют такие виды взаимодействия, как взаимоотношения хищника и жертвы и конкуренция.
Исследователи использовали модельный подход для изучения совместного появления и распространения трех доминирующих видов нематод, обнаруженных в почве. Нематоды, также известные как круглые черви, представляют собой группу простых организмов, которые успешно адаптировались почти к каждой экосистеме на Земле. Исследователи продемонстрировали, что конкуренция является более важным драйвером моделей разнообразия в сообществе нематод, чем считалось ранее.
Будущая задача исследователей состоит в том, чтобы понять, как воздействие изменения климата на эти взаимодействия изменит сосуществование видов в Антарктике. Они ожидают, что с повышением температуры таяние льда создаст среду, в которой виды нематод будут более приспособлены к более теплым и влажным условиям. Ранние признаки этого уже наблюдались в ходе долгосрочных мониторинговых исследований почвенных сообществ.
