PLOS One に掲載された興味深い記事が気に入っています。非常に巧妙ですが、基本的な考え方は非常に単純です。
気温が上昇し、 それが植物にどのような影響を与えるかについては多くの研究がある今月のPLOS Oneでグシュウェントナー ら 気温上昇が土壌にどのような影響を与えるかを調査します。実際、彼らは土壌内の微生物群を観察します。細菌と古細菌は窒素を植物が利用できる形に変換する生物学的プロセスの一部です。それらが気候変動にどのように反応するかを知ることは有益です。
実験は非常にシンプルです。ドイツ南部のトゥットリンゲン研究ステーションで、グシュヴェントナー氏と彼女のチームは、北西向きの斜面で育ったブナの苗木とその周りの土を採取し、その一部を南西向きの斜面に植え替えました。土壌に当たる日光が増えたため、土壌サンプルの気候が効果的に変化しました。一方と他方を比較すると、温暖な気候がどのような変化をもたらすかがわかります。
シンプルに聞こえるかもしれませんが、いくつか明らかな問題があります。新しい斜面の地質が根本的に異なる場合、気候ではなく地質の変化を測定しているだけかもしれません。そこで彼らは土壌をコアリングし、新しい場所が古い場所とほぼ一致することを確認しました。
それはいいのですが、別の問題があります。移植した苗木は がそうすれば、他の苗木にはなかったストレスが生じる可能性があります。もしそうなら、気候ではなくストレスを測定していることになります。そこでこの問題を回避するために、対照サンプルを北西斜面の新しい場所に植え替え、同じストレスを与えました。
目的は、土壌中の窒素生産がどのように影響を受けるかを見ることでした。土壌を測定してガス放出を嗅ぐのは面倒なので、彼らは別の技術を使用しました。彼らは土壌中の特定の遺伝子を検査しました。土壌をサンプリングし、土壌中の特定の遺伝子の相対的な割合と量を比較することで、どのような活動が起こっているかを測定することができます。たとえば、彼らは遺伝子を探しました。 nirK、nirS、cnor、nosZ 脱窒作用のマーカーとして。これらは土壌中の硝酸塩を吸収してガスに変換する微生物に関連する遺伝子です。脱窒作用に働く細菌や古細菌がもっとあれば、これらの遺伝子のコピーもさらに見つかるでしょう。
研究者たちは、これらの遺伝子が、より日当たりの良い場所に移された苗木の土壌サンプルでより多く見られるようになったことを発見した。また、干ばつと洪水をシミュレートする実験も行った。その結果、脱窒微生物はこれらの条件下でよりよく増殖することが判明した。
これは植物にとって二重の打撃となる。第一に、植物は窒素をめぐってこれらの微生物と競争することになる。私たちは植物が二酸化炭素と水で生きていると考えるが、タンパク質を作るには窒素も必要だ。第二の打撃は、微生物が窒素を亜酸化窒素Nとして放出すると、土壌から窒素が失われるということである。2O. 笑気ガスとして知られていますが、温室効果ガスでもあり、植物がすでに直面している気候問題をさらに悪化させます。
この論文で私が特に気に入ったのは、脱窒作用を巧みに捉えている点です。土壌中の窒素の変化を測りたいなら、窒素そのものを直接測定するでしょう。DNAマーカーを探す方が簡単で、その変化を引き起こしている原因も推測できます。苗を別の場所に移すというアイデアのシンプルさも気に入っています。 こちら〜へ そこそして、対照群も植え替えられたという事実。後から考えればそうすべきだったと言うのは簡単ですが、実験が終わりに近づくまで、私には思いつかなかったでしょう。
これは PLOS One に掲載されているので、オープン アクセス論文として今すぐ入手できます。
Gschwendtner S.、Tejedor J.、Bimueller C.、Dannenmann M.、Kögel Knabner I.、Schloter M. (2014)。気候変動は、中欧ブナ林の土壌における窒素代謝の主要な変換段階を触媒する細菌と古細菌の豊富さと活動パターンの変化を引き起こす。 PLoS ONE、9 (12) e114278. 土井: http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0114278
