Rozmowa z dr Karoliną Furtak na temat projektu pt. „Poszukiwanie bakterii adaptujących się do ekstremalnych warunków wilgotności gleby oraz ocena wpływu stresu hydrologicznego na jakość środowiska glebowego – 2019/35/N/NZ9/00830”.
Czym charakteryzują się ekstremalne zdarzenia hydrologiczne i jakie niosą za sobą skutki?
Ekstremalne zjawiska hydrologiczne to zdarzenia o charakterze przypadkowym lub naturalnym, nie do uniknięcia, nad którymi człowiek nie panuje. Charakteryzują się one gwałtownością, dynamiką i nieprzewidywalnością. Ich występowanie wiąże się ze stratami ekonomicznymi (m.in. uszkodzona infrastruktura, zniszczone uprawy), jak i zmianami w środowisku naturalnym (m.in. możliwe skażenie, utrata żyzności gleby oraz różnorodności biologicznej).
Czy stres gleby wpływa na aktywność mikroorganizmów?
Mikroorganizmy są wrażliwe na różnorodne czynniki. Poddanie środowiska glebowego jakiemukolwiek stresowi wpływa na jego mikrobiom. Nie wszystkie reakcje są poznane, czasem dochodzi do wzrostu aktywności, a czasem do jej osłabnięcia bądź zaniku. Wiadomo jednak, że w każdej takiej sytuacji dochodzi do zachwiania równowagi w środowisku glebowym i przekształceń w społeczności mikroorganizmów.
Co z wilgotnością? Jak wpływa na glebę?
Wilgotność decyduje o wszelkich procesach zachodzących w środowisku glebowym i stanowi jeden z najważniejszych parametrów gleby w rolnictwie. Wilgotność determinuje część właściwości fizycznych i chemicznych gleby (m.in. pH, obieg pierwiastków, zawartość tlenu) oraz wpływa na jej aktywność biologiczną.
Główny cel projektu?
Głównym celem projektu jest ocena zmian zachodzących w środowisku glebowym w wyniku stresu hydrologicznego, w tym zmian zbiorowiskach bakteryjnych i ich potencjalnej odporności na ekstremalne poziomy wilgotności.
Odkrycie bakterii adaptującej będzie równoznaczne z większą odpornością?
Bakterie są powszechnie i licznie obecne w środowisku naturalnym, jednak mimo postępu nauki wciąż większej ich części nie znamy. Celem szczegółowym projektu jest sprawdzenie, czy w glebie występują bakterie, które są odporne na wysoką wilgotność oraz określenie, jak przystosowują się do takich warunków. Mogą one posiadać cechy, które byłyby pomocne w przywracaniu gleby do stanu sprzed powodzi. Czyli decydować o szybszym powrocie środowiska do równowagi i stanu naturalnego.
Jakie bakterie/grupy bakterii są w stanie sobie poradzić z ekstremalnymi warunkami?
Dotychczas prowadzono badania skupiające się na bakteriach odpornych na suszę.. Wykazano, że istnieją bakterie np. z rodzaju Bacillus i Alcaligenes, które są zdolne do przetrwania w warunkach suszy dzięki wytwarzaniu ochronnych egzopolisacharydów. Tutaj pojawia się pytanie – czy bakterie mają podobne mechanizmy ochrony przed stresem wywołanym nadmierną wilgotnością?
Jak można opisać eksperyment MICROCOSM?
Eksperyment microcosm to model ekosystemu, w którym część środowiska naturalnego zawierająca zbiorowiska biotyczne jest utrzymywana w kontrolowanych warunkach i poddawana analizie. Badania prowadzone w taki sposób pozwalają na dokładne ustalenie związku przyczynowo skutkowego pomiędzy wybranym parametrem, a jego wpływem na zbiorowiska organizmów, szczególnie mikroorganizmów.
Na co mogą przełożyć się wyniki badań?
Uzyskane wyniki pozwolą na określenie zmian zachodzących w mikrobiomie glebowym w wyniku zalaniaw różnych glebach.. Ponadto, projekt zakłada, że w wyniku powodzi w glebie powstają warunki korzystne jedynie dla wyspecjalizowanych mikroorganizmów. Ich izolacja i charakterystyka mogą stanowić doskonałą podstawę do dalszych badań oraz zastosowań aplikacyjnych.. Największym osiągnięciem byłoby stworzenie podstaw pod biopreparat/szczepionkę wspomagający glebę w powrocie do stanu sprzed powodzi.
Sebastian Wach
