IX Всероссийская конференция молодых ученых с международным участием «Почвоведение: Горизонты будущего. 2025»

Коваленко Мария Анатольевна

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова


Сессия

24.09
11:45
15мин
Влияние температуры на таксономическую структуру прокариотных сообществ нефтезагрязненных почв Европейской части России
Коваленко Мария Анатольевна

Биоремедиация является экологически безопасным методом восстановления почв, что особенно важно для устойчивого сельского хозяйства. Температурный оптимум развития – один из ключевых факторов, определяющих активность микроорганизмов в процессе разложения нефтепродуктов. При проведении мероприятий по биоремедиации нефтезагрязненных территорий необходимо учитывать влияние температурного фактора на таксономическую структуру микробного комплекса. Колебания температуры могут влиять на развитие термофильных и психрофильных микроорганизмов, обладающих способностью к разложению углеводородов нефти. Объектами исследования стали прокариотные сообщества верхних гумусовых горизонтов чернозема выщелоченного, серой лесной и каштановой почв и грубогумусовых горизонтов подзола и бурой лесной почвы, инкубируемых при постоянной влажности и температурах 4°C, 28°C и 46°C, загрязненных нефтью Ванкорского месторождения в количестве 10% от массы почвы. При рассмотрении таксономического разнообразия сообществ данных почв на 30 сутки эксперимента использовался метод метагеномного секвенирования с последующим биоинформатическим анализом. Доминирующими филумами при низких и умеренных температурах являются Actinomycetota и Pseudomonadota. В подзоле и каштановой почве при этих условиях существенную долю занимают представители филума Acidobacteriota, при этом внесение нефти снижает их число. В образцах серой лесной, каштановой и бурой почв при повышенных температурах в сообществе преобладают микроорганизмы филума Bacillota. При внесении нефти в образцы подзола наблюдалось возрастание доли, занимаемой микроорганизмами филума Actinomycetota при всех исследуемых температурах и филума Pseudomonadota при 4°C и 28°C. Для серой лесной почвы при низких температурах инкубации характерна высокая доля представителей Pseudomonadota в сообществе. Доминирующим филумом во всех образцах нефтезагрязненного чернозема является Actinomycetota. Снижение доли, занимаемой представителями Acidobacteriota в каштановой почве при пониженных и умеренных температурах, обусловлено увеличением доли представителей Pseudomonadota. В образцах бурой лесной почвы, инкубируемых при 4°C и 28°C, при внесении нефти происходило повышение в сообществе доли филума Actinomycetota, выходящего в доминанты на ряду с Pseudomonadota. Изучение родового состава сообществ исследуемых почв при загрязнении позволило выявить наиболее характерных представителей микроорганизмов нефтедеструкторов. В образцах подзола наблюдалось преобладание родов Mycobacterium, Acidipila и Edaphobacter при низкой температуре и Rhodococcus при высокой. В опытных образцах чернозема при 28°C доминировали рода Streptomyces и Nocardia, а при 46°C – Rhodococcus. В образцах серой лесной почвы наблюдалось преобладание рода Massilia при пониженных температурах инкубации и рода Alicyclobacillus при повышенных, во всех вариантах добавление нефти вызывало увеличение доли представителей рода Bacillus. Более половины сообщества в нефтезагрязненном образце каштановой почвы, инкубируемом при умеренной температуре, составляли бактерии рода Acinetobacter. Для бурой лесной почвы было характерно увеличение доли микроорганизмов родов Nocardia, Rhodococcus и Pseudomonas в сообществе при внесении нефти. Кластерный анализ данных о таксономическом разнообразии сообществ, проведенный при помощи методов PCoA и UPGMA, выявил наибольшее отличие образцов, инкубируемых при 46°C, от всех остальных. Для бурой лесной почвы на ряду с этим фактор загрязнения нефтью оказывает значительный эффект на таксономический состав сообществ образцов, инкубируемых при 4°C и 28°C. Понимание влияния температурного фактора на таксономическое разнообразие микроорганизмов позволяет оптимизировать процесс биоремедиации почв. Результаты исследования могут быть полезны при производстве эффективных биопрепаратов, содержащих культуры нефтедеструкторов, наиболее оптимально функционирующих в определенном температурном режиме, что ускорит процесс разложения загрязнителей и восстановления почв.

1.5. Биота – основа стабильного функционирования почвы и индикатор состояния экосистем
Актовый зал (4 этаж)