Подземные экосистемы представляют собой уникальный объект для изучения биокосных взаимодействий микроорганизмов и субстрата. В пещерах возможно образование солоидов (почвоподобные тела, ППТ) из материала стен и сводов, где обнаруживаются специфические микробные сообщества. Кроме того, при наличии постоянной водной активности в пещерах формируются бактериальные маты и органо-минеральные агрегаты — сноттиты (Snottites). Целью нашей работы было изучение разнообразия прокариотного сообщества почвоподобных тел карстовых пещер (диспергированный материал со сводов), сноттитов и бактериальных матов. В ходе работы изучено филогенетическое разнообразие бактериального населения различных пещерных субстратов, формирующихся в условиях отсутствия рекреационной нагрузки, а также рядом расположенной почвы для сравнения. Образцы отбирались летом 2024 года на территории Чеченской Республики (Шатойский район) в пещерах Шеки-Хьех (Серная пещера) и Магомед-Хьех.
Всего в изученных образцах обнаружено 38 филумов домена бактерии, из которых 20 филумов-кандидат, а также 3 филума домена археи. В качестве доминирующих филумов бактерий (содержание выше 10%) представлены филумы Pseudomonadota, Bacillota, Bacteroidota, Actinomycetota, Acidobacteriota, менее многочисленны (содержание от 1 до 10%) были Chlorobiota, Thermodesulfobacteriota, Verrucomicrobiota, Chloroflexota, Planctomycetota. В качестве минорных компонентов – филумы Kiritimatiellota, Cyanobacteriota, Spirochaetota, Calditrichota, Armatimonadota, Gemmatimonadota, Nitrospirota, Thermomicrobiota, а также филумы-кандидаты Sumerlaeota, Fermentibacterota, Hydrogenedentota, Paceibacterota, Kaiseribacteriota, Azamiibacteriota, Babelota, Tectimicrobiota, Kryptoniota, Latescibacterales, Minisyncoccota, Omnitrophota, Peribacteria, Rokuibacteriota, Zambryskiibacteriota, Peregrinibacteriota, Falkowiibacteriota, Magasanikiibacteriota, Kerfeldiibacteriota, Woeseibacteriota. Для всех образцов филум Pseudomonadota являлся доминирующим (19,18% в ППТ, 37,86% в бактериальных матах, 40% в сноттитах, 23,46% в почве), также в ППТ и сноттитах филум Bacillota (54,79% и 60% соответственно), в матах – филумы Bacillota (29,46%) и Bacteroidota (16,41%), а в почве – Acidobacteriota (25,95%) и Actinomycetota (14,11%). В образцах бактериальных матов обнаружено 2 филума архей – Woesearchaeota (0,03%), Nanoarchaeota (0,03%), а в почве – филум Thermoproteota (3,10%). Для почвы по сравнению в другими образцами характерно наибольшее разнообразие филумов бактерий (13 филумов и 16 филумов-кандидат), чуть меньше разнообразие для плавучих бактериальных матов (15 филумов и 10 филумов-кандидат) и ППТ (6 филумов). Наименьшее разнообразие обнаружено для сноттитов, представленных только Pseudomonadota и Bacillota. Для всех субстратов общими филумами бактерий являлись лишь 2 – Pseudomonadota, Bacillota. При сравнении разнообразия почвы и бактериальных матов выявлено 14 уникальных филумов бактерий (из которых 9 филумов-кандидат) в плавучих матах, 13 уникальных в почве (из которых 10 филумов-кандидат), а общими являлись 10 филумов и 1 филум-кандидат – Pseudomonadota, Bacillota, Bacteroidota, Verrucomicrobiota, Chloroflexota, Actinomycetota, Acidobacteriota, Cyanobacteriota, Planctomycetota, Armatimonadota и Candidatus Sumerlaeota. Всего в изученных образцах было обнаружено 191 родов бактерий. Для почвы обнаружено 120 родов, для плавучих матов – 74. При их сравнении друг с другом выявлено 74 рода уникальных для плавучих матов, 107 для почвы, а общими для них являются лишь 13 – Brevundimonas, Devosia, Flavobacterium, Luteolibacter, Paenibacillus, Paenisporosarcina, Pir4 lineage, Pseudarthrobacter, Pseudomonas, Rhodanobacter, Sphingomonas, Sumerlaea, Thermomonas. Среди представленных родов в образцах плавучих матов обнаружено большое количество родов, участвующих в серном цикле. В почве бактерии серного цикла менее разнообразны. Таким образом, полученные результаты свидетельствуют о более низком филогенетическом разнообразии прокариот в исследованных пещерных образцах органо-минеральных субстратов (ППТ и сноттитов), чем в почвах, но бактериальные маты почти также разнообразны.