Микробиологические индикаторы раннеголоценовой притеррасной почвы долины реки Мзымта черноморского побережья Кавказа

Микробиологические индикаторы раннеголоценовой притеррасной почвы долины реки Мзымта черноморского побережья Кавказа

Автор: Рогожина Е.В., Моисеева Е.В., Худокормов А.А., Захарихина Л.В.

Журнал: Бюллетень Почвенного института им. В.В. Докучаева @byulleten-esoil

Рубрика: Статьи

Статья в выпуске: 120, 2024 года.

Бесплатный доступ

На примере изучения раннеголоценовой палеоаллювиальной почвы (стоянка древнего человека в гроте Ахцу, надпойменная терраса среднего течения реки Мзымта Сочинского Причерноморья) показана эффективность применения комплекса микробиологических методов, раскрывающих условия формирования древнего палеообьекта и генезис геоморфологии речной долины. Исследование морфологии и мезоморфологии палеопочвы позволило сделать предположение о возможном ее формировании в условиях существенно более гидроморфных в сравнении с современными. Вероятно, ранее, в начале голоцена, данный участок являлся не террасой, а притеррасной переувлажненной частью поймы реки. Микробиологические характеристики подтвердили данное предположение. Из выделенной почвенной ДНК прокариотных микроорганизмов (бактерий и архей) методом ДНК-метабаркодинга идентифицирован состав микробного сообщества. Это представители доминантного в составе микробиома (более 1% от общей ДНК) филума Planctomycetes классов Phycisphaerae и Planctomycetia и цианобактерии класса Chloroplast порядков Streptophyta, Stramenopiles и Pseudanabaenale. Микробиологическими индикаторами переувлажненных условий формирования палеопочв в раннеголоценовом периоде являлся вид архей (0.5% от общей ДНК) филума Euryarchaeota; класса Thermoplasmata; семейства Methanomassiliicoccaceae, способный к метаногенезу. В микробном комплексе современной фоновой почвы данный вид не обнаружен. Выявленные в составе прокариотного сообщества палеопочв индикаторные микроорганизмы могут потенциально обладать полезными прикладными свойствами. Отмечено отсутствие культивируемых форм аэробных и анаэробных целлюлозолитиков, что обусловлено, возможно, отсутствием субстрата (клетчатки).

Еще

Притеррасные палепочвы, микроорганизмы, биоиндикаторы, метагеном, днк-метабаркодинг, сочинское причерноморье

Короткий адрес: https://sciup.org/143183586

IDR: 143183586   |   DOI: 10.19047/0136-1694-2024-120-84-106

Список литературы Микробиологические индикаторы раннеголоценовой притеррасной почвы долины реки Мзымта черноморского побережья Кавказа

  • Белова С.Э., Салтыкова В.А., Дедыш С.Н. Антимикробная активность нового пресноводного планктомицета Lacipirellula parvula PX69T // Микробиология. 2020. Т. 89. № 5. С. 503-510. https://doi.org/10.31857/S0026365620050043.
  • Водяницкий Ю.Н., Плеханова И.О. Биогеохимия тяжелых металлов в загрязненных переувлажненных почвах (аналитический обзор) // Почвоведение. 2014. № 3. С. 273-282.
  • Горовцов А.В., Герасименко А.А. Родовой состав и численность цианобактерий в антропогенно-преобразованных почвах г. Волгодонска // Научно-методический электронный журнал “Концепт”. 2014. № 26. С. 326-330. URL: http://e-koncept.ru/2014/64366.htm.
  • Дёмкин В.А., Ельцов М.В., Дёмкина Т.С., Хомутова Т.Э. Палеопочвы археологических памятников степной зоны как индикаторы развития природной среды в голоцене // Вестник Вестник Тамбовского университета. Серия: Естественные и технические науки. 2013. Т. 18. Вып. 3. С. 966-970.
  • Дёмкина Т.С. Пространственно-временная динамика состояния микробных сообществ почв степей Волго-Донского междуречья // Аридные экосистемы. 2020. Т. 26. № 1(82). С. 76-83.
  • Добровольский Г.В., Балабко П.Н., Стасюк Н.В., Быкова Е.П. Аллювиальные почвы речных пойм и дельт и их зональные отличия // Аридные экосистемы. 2011. Т. 17. № 3(48). С. 5-13.
  • Иванова А.А., Куличевская И.С. Gemmata palustris sp. nov. Новый планктомицет, выделенный из низинного болота севера России // Микробиология. 2021. Т. 90. № 5. С. 564-573.
  • Кулаков С.А., Кизилов А.С., Дятлов А.С. Открытие нового памятника мезолита в Сочинском Причерноморье // Археологические открытия. 2017. Т. 2015. С. 233-234.
  • Наумов Д.Г., Куличевская И.С., Дедыш С.Н. Генетические детерминанты утилизации ксилана у планктомицета класса Phycisphaerae, Humisphaera borealisM1803 T // Микробиология. 2022. Т. 91. № 3. С. 300-311. https://doi.org/10.31857/S0026365622300048.
  • Практикум по агрохимии / под ред. В.Г. Минеева. М.: Изд-во МГУ, 2001. 687 c.
  • Практикум по микробиологии / под ред. М.А. Егорова, Л.М. Захарчук, А.И. Нетрусова. М.: Изд-во Академия, 2005. 608 c.
  • Плеханова Л.Н. Антропогенная деградация почв речных террас Волго-Уральского региона в эпоху бронзы и ее влияние на современный почвенно-растительный покров // Аридная экосистема. 2019. Т. 25. № 3 (80). С. 187-192. https://doi.org/10.24411/1993-3916-2019-10065.
  • Чернов Т.И., Железова А.Д. Динамика микробных сообществ почвы в различных диапазонах времени (обзор) // Почвоведение. 2020. № 5. C. 590-600. https://doi.org/10.31857/S0032180X20050044.
  • Чевердин Ю.И., Титова Т.В., Беспалов В.А., Гармашова Л.В. Мониторинг микробиологических параметров сезонно переувлажненных почв Каменной Степи // Научный альманах. 2015. № 4. C. 259-265. https://doi.org/10.17117/na.2015.04.
  • Чирак Е.Л., Першина Е.В., Дольник А.С., Крутовая О.В., Василенко Е.С., Когут Б.М., Мерзлякова Я.В., Андронов Е.Е. Таксономическая структура микробных сообществ в почвах различных типов по данным высокопроизводительного секвенирования библиотек гена 16S-рРНК // Сельскохозяйственная биология. 2013. № 3. С. 100-109. https://doi.org/10.15389/agrobiology.2013.3.100rus.
  • Шишов Л.Л., Тонконогов В.Д., Лебедева И.И., Герасимова М.И. Классификация почв России. М.: Изд-во Почвенный институт им. В.В. Докучаева РАСХН, 2008. 343 с.
  • Borrel G.O., Toole P.W., Harris H.M., Peyret P., Brugere J.F., Gribaldo S. Phylogenomic data support a seventh order of Methylotrophic methanogens and provide insights into the evolution of Methanogenesis // Genome Biology and Evolution. 2013. Vol. 5. No. 10. Р. 1769-1780. https://doi.org/10.1093/gbe/evt128.
  • Chernov T.I., Zhelezova A.D., Kutovaya O.V., Tkhakakhova A.K., Bgazhba N.A., Kurbanova F.G., Makeev A.O., Puzanova T.A., Rusakov A.V., Khokhlova O.S. Comparative analysis of the structure of buried and surface soils by analysis of microbial DNA // Microbiology. 2018. Vol. 87. No. 6. P. 833-841. https://doi.org/10.1134/S0026261718060073.
  • Dedysh S.N., Kulichevskaya I.S., Beletsky A.V., Ivanova A.A., Rijpstra W.I.C., Sinninghe-Damsté J.S., Mardanov A.V., Ravin N.V. Lacipirellula parvula gen. nov., sp. nov., representing a lineage of planctomycetes widespread in low-oxygen habitats, description of the family Lacipirellulaceae fam. nov. and proposal of the orders Pirellulales ord. nov., Gemmatales ord. nov. and Isosphaerales ord. nov // Systematic and Applied Microbiology. 2020. Vol. 43. No. 1. P. 126050. https://doi.org/10.1016/j.syapm.2019.126050.
  • Elshahed M.S., Youssef N.H., Luo Q., Najar F.Z., Roe B.A., Sisk T.M., Bühring S.I., Hinrichs K., Krumholz L.R. Phylogenetic and metabolic diversity of Planctomycetes from anaerobic, sulfide- and sulfur-rich Zodletone Spring, Oklahoma // Applied and environmental microbiology. 2007. Vol. 73. No. 15. Р. 4707-4716. https://doi.org/10.1128/AEM.00591-07.
  • Frindte K., Lehndorff E., Vlaminck S., Werner K., Kehl M., Khormali F., Knief C. Evidence for signatures of ancient microbial life in paleosols // Scientific reports. 2020. Vol. 10. No. 1. https://doi.org/10.1038/s41598-020-73938-9.
  • Hsu C-C., Tsai H., Huang W-S., Huang S-T. Carbon Storage along with Soil Profile: An Example of Soil Chronosequence from the Fluvial Terraces on the Pakua Ta-bleland, Taiwan // Land. 2021. Vol. 10. No. 5. https://doi.org/10.3390/land10050447.
  • Kettner A., Noll M., Griehl C. Leptolyngbya sp. NIVA-CYA 255, a promising candidate for poly (3-hydroxybutyrate) production under mixotrophic deficiency conditions // Biomolecules. 2022. Vol. 12. No. 4. https://doi.org/10.3390/biom12040504.
  • Kovaleva N.O., Stolpnikova E.M. Volcanic Soil Series of the Lesser Caucasus as an Archive of Early Pleistocene Paleoecological Information // Paleontological Journal. 2020. Vol. 8. No. 54. Р. 872-881. https://doi.org/10.1134/S0031030120080092.
  • Kulichevskaia I.S., Pankratov T.A., Dedysh S.N. Detection of representatives of the Planctomycetes in sphagnum peat bogs by molecular and cultivation methods // Microbiology. 2006. Vol. 75. No. 3. Р. 389-396. https://doi.org/10.1134/S0026261706030155.
  • Kuznetsova A.I., Ivanova E.A., Samylina O.S., Pimenov N.V., Ivanova E.A., Kurbanova F.G., Gruzdev D.S. Prokaryotic communities in saline soils of the Lake Elton Area in a Soil Catena along the Khara River // Microbiology. 2020. Vol. 89. No. 6. Р. 670-684. https://doi.org/10.1134/S0026261720060119.
  • Mack G.H., James W.C., Moger H.C. Classification of paleosols // Geological society of America bulletin. 1993. Vol. 105. No. 2. Р. 129-136. https://doi.org/10.1130/0016-7606(1993)105<1635:COPDAR-2.3.CO;2.
  • Manucharova N.A., Cheptsov V.S., Belov A.A., Vorobyeva E.A., Zenova G.M., Stepanov A.L. Soil as a natural bank of microbial diversity: new approaches and relevant aspects // Bulletin of the Russian foundation for fundamental research. 2020. Vol. 106. No. 2. Р. 88-100. https://doi.org/10.22204/2410-4639-2020-106-02-88-100.
  • Sedov S., Sheinkman V., Bezrukova E., Zazovskaya E., Yurtaev A. Sartanian (MIS 2) ice wedge pseudomorphs with hydromorphic pedosediments in the north of West Siberia as an indicator for paleoenvironmental reconstruction and stratigraphic correlation // Quaternary International. 2022. Vol. 632. Р. 192-205. https://doi.org/10.1016/j.quaint.2022.05.002.
  • Sollinger A., Schwab C., Weinmaier T., Loy A., Tveit А.T., Schleper C., Urich T. Phylogenetic and genomic analysis of Methanomassiliicoccales in wetlands and animal intestinal tracts reveals clade-specific habitat preferences // FEMS Microbiology Ecology. 2016. Vol. 92. No. 1. https://doi.org/10.1093/femsec/fiv149.
  • World Reference Base for Soil Resources International soil classification system for naming soils and creating legends for soil maps / edited by: P. Schad, C. Huysteen, E. Michéli. World Soil Resources Reports. Rome. 2014. 203 р.
  • Zakharikhina L.V., Rogozhina E.V., Kizilov A.S. Paleosols оf archaeological sites in the Sochi Black Sea coast // Natural volatiles & essential oils journal. 2021. Vol. 8. No. 4. Р. 8004-8036. URL: https://www.nveo.org/index.php/journal/article/view/1668/1457.
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp