Карманные суслики — это вид роющих грызунов, известный своими обширными туннелями.
В мае 1980 года землетрясение магнитудой 5,1, сопровождавшееся лавиной, привело в действие вулкан в штате Вашингтон. Когда давление магмы внизу внезапно снизилось, гора Сент-Хеленс извергла лаву, пепел и обломки в юго-западной части штата. Это стало самым разрушительным извержением в истории США. Однако не все было потеряно.
На разрушенном ландшафте ученые задавались вопросом, как можно восстановить жизнь, поэтому они пригласили сусликов, чтобы они в течение одного дня копали в определенных местах. Сегодня, более четырех десятилетий спустя, выгоды от этих 24 часов остаются видимыми.
Тогда ученые планировали лишь проверить краткосрочную цепную реакцию активности коренастых грызунов, говорит в своем заявлении Майкл Аллен, биолог из Калифорнийского университета в Риверсайде. «Кто бы мог подумать, что вы сможете бросить сюда суслика на один день и увидеть остаточный эффект 40 лет спустя?»
Аллен и другие опубликовали статью в начале ноября в Границы микробиомов предполагая, что суслики сыграли ключевую роль в восстановлении грибков и бактерий в почве, а здоровье территорий, населенных сусликами, резко контрастировало с областями, где суслики никогда не были.
19 мая 1980 года, на следующий день после главного извержения, гора Сент-Хеленс (показана с юга) все еще извергалась, а облако пепла несло на северо-восток.
В 1983 году, когда Аллен и другие ученые прилетели на вертолете в район, опустошенный лавой, они обнаружили там всего около дюжины уцелевших растений. Даже семена, оброненные птицами, с трудом прорастали. В ходе эксперимента ученые доставили по воздуху местных сусликов, известных как северные карманные суслики, на два огороженных пемзовых участка на один день.
«Привезти их туда было все равно, что создать мини-экосистему всего на короткое время», — говорит ведущий автор Миа Мальц, почвенный микробный эколог из Университета Коннектикута. Новый учёныйЭто Джеймс Диннин.
Ученые надеялись, что суслики помогут восстановить экосистему своей естественной деятельностью по рытью и дефекации, что удобрит и аэрирует почву и принесет микроорганизмы, такие как бактерии и грибы. Хотя роющих грызунов часто считают вредителями, «мы думали, что они возьмут старую почву, вынесут ее на поверхность, и именно там произойдет восстановление», — объясняет Аллен в своем заявлении.
Прошлые исследования показали, что эти животные являются инженерами экосистем. В исследовании 2022 года суслики были описаны как занимающиеся простым «сельским хозяйством». Они перекапывали почву, прокладывая туннели, рассеивали отходы в своих норах (это своего рода удобрение) и собирали корни для еды, показывая, как их образ жизни может способствовать плодородию почвы и производству корней.
«Суслики формируют растения, а также почву», — сказал Фрэнсис (Джек) Путц, биолог из Университета Флориды, который работал над исследованием 2022 года. Нэшнл ГеографикВ то время это была София Квалья.
Нечто подобное произошло на горе Сент-Хеленс. Согласно заявлению, через шесть лет после того, как суслики были завезены, земля, которой они не коснулись, оставалась в основном бесплодной, а на участках с сусликами росло и процветало 40 000 растений.
Секретом жизни были микоризные грибы. Эти организмы необходимы для роста растений: они образуют симбиотические отношения с корнями, позволяя им получать больше питательных веществ из почвы и защищая их от болезней. Суслики способствовали росту грибов, закапывая и перемещая почву, в результате чего на поверхность выносились захороненные грибковые споры и внедрялись новые микробы.
«За исключением нескольких сорняков, корни большинства растений не способны самостоятельно получать все необходимые им питательные вещества и воду», — говорит Аллен в своем заявлении. «Грибки переносят эти вещества к растению и взамен получают углерод, необходимый им для собственного роста».
Хотя кажется, что воздействие сусликов длилось долгое время, создание богатых почв занимает гораздо больше времени. Для Миранды Харт, биолога из Университета Британской Колумбии в Канаде, 40 лет — это мгновение, говорит она. Новый учёный.
«Это все еще свежая, молодая, новорожденная почва», — добавляет она.
В исследовании также описаны другие микроорганизмы, которые помогли восстановить девственный лес на вулкане. После того, как лес покрылся пеплом, иголки деревьев опали, и учёные забеспокоились, что лес рухнет. Но у сосны, ели и пихты Дугласа был свой собственный тип микоризных грибов, которые собирали питательные вещества из опавшей хвои, способствуя быстрому росту деревьев.
В других частях горы, где до извержения лесозаготовители вырубили деревья, территория остается бесплодной.
Однодневная работа сусликов подчеркивает взаимозависимость различных частей экосистемы, особенно в ландшафтах, разрушенных стихийными бедствиями. Совместные усилия этих грызунов и невидимых микоризных грибов помогли восстановить среду обитания после самого катастрофического извержения вулкана в истории США.
