Mikrober hersker i knæhøje tropiske regnskove

Regnskove på ufrugtbar våd jord understøtter mere end halvdelen af ​​alle plantearter. Buskeområder på ufrugtbar tør jord i det sydvestlige Australien, spøgeligt kaldt "knæhøje tropiske regnskove", støtte yderligere 20 procent af alle planter. Næringsstofmangel er den fællesnævner. I begge økosystemer går planter sammen med jordbakterier eller svampe for at indsamle næringsstoffer mere effektivt. Imidlertid, planternes valg af mikrobielle holdkammerater påvirker en række andre plante-jord-interaktioner, der hjælper med at forklare, hvorfor så forskellige miljøer er så biologisk forskellige, siger Smithsonian -forskere og kolleger i tidsskriftet, Videnskab .

Jord sværmer med bakterier og svampe, nogle sygdomsfremkaldende og skadelige, nogle nyttige. Planter drager fordel af netværk af svampehyfer og bakterier til at fange nitrogen, fosfor og andre næringsstoffer fra deres omgivelser.

Afhængigt af hvilke mikrober en plante samarbejder med-nitrogenfikserende bakterier, mykorrhizale svampe eller slet ingen mikrober (nogle planter danner klyngerødder, der ikke kræver mikrobielle partnere), den oplever positiv eller negativ feedback fra andre mikrober i sine omgivelser.

Forskere dyrkede planter i jord forbundet med deres egen eller andre plantearter. De observerede tilfælde af negativ feedback, når planter dyrket i jord fra deres egen art klarer sig dårligere, og tilfælde af positiv feedback, når de gør det bedre. Typen af ​​feedback var relateret til deres næringsoptagelsesstrategi. Mest vigtigt, Tilbagemeldinger kan forklare vedligeholdelsen af ​​buskens store mangfoldighed.

"Selvom disse resultater er fra buske, der oplever et middelhavsklima, de har relevans for vores forståelse af tropisk skovøkologi, fordi de tyder på, at strategier for optagelse af næringsstoffer driver variationsmønstre i plante-jord feedbacks "sagde Ben Turner, personaleforsker ved Smithsonian Tropical Research Institute (STRI). "For eksempel, et betydeligt arbejde på STRI har vist, at i lavlandet neotropiske skove, hvor træer først og fremmest forbinder med arbuskulære mykorrhizale svampe, de fremherskende tilbagemeldinger mellem planter og jordmikrober er negative-det vil sige, frøplanter klarer sig dårligere, når de vokser tæt på voksne af samme art. I modsætning, i det tropiske højland nær Smithsonian feltstationen i Fortuna, Panama, nogle træarter forbinder med ectomycorrhizal svampe og dominerer store skovområder, tyder på positive plante-jord feedbacks. "

I mange år, tropebiologer har kæmpet for klart at forklare, hvorfor der er så mange arter af regnskovstræer. "Med så mange plante- og træarter i troperne, hele spektret af næringsindsamlingsstrategier, der anvendes af alle disse arter, er stort set ukendt, "sagde Graham Zemunik, postdoktor ved STRI, "Så en række tilbagemeldinger fra plante-jord, som vi ser i disse middelhavsklima-buske i Australien, kan også finde sted her. "

"I år modtog vi et stort tilskud fra Simons Foundation, der giver os mulighed for at bygge videre på vores 100-årige arv fra tropisk forskning, "sagde William Wcislo, STRI's underdirektør. "Vi bygger et team til at integrere genetisk, genomisk, jordvidenskab, mikrobiologi og plantevidenskab for at forstå mikrobiomets rolle i skalaer fra individuelle planter til tropiske skovøkosystemer. "