森林生態学：生きている高木の内部の多様で独特なマイクロバイオーム

さまざまな環境でのマイクロバイオーム研究に大きな進展が見られるにもかかわらず、地球最大の生物量貯留庫である生きている高木の木質部のマイクロバイオームは、ほとんど調べられていない。今回我々は、木質部に生息して適応し、さらに個々の宿主樹種に特殊化したマイクロバイオームを明らかにすることで、木質部が生物多様性の隠れ場所であり、高木の健康と森林生態系機能に重要な役割を担っている可能性を示す。単一の高木には木質組織に約1兆の細菌が存在し、微生物群集は心材と辺材の間で明確に区分化されており、それぞれ独自のマイクロバイオームを維持していて、他の植物組織や生態系の構成要素との類似性は最小限であることが実証された。心材マイクロバイオームは、特に独特な生態学的ニッチとして現れ、重要な生物地球化学的過程を駆動する特殊化したアーキアおよび嫌気性細菌によって識別される。我々の知見は、植物を「ホロビオント（holobiont）」、つまり宿主と関連する微生物からなる統合された生態学的単位とする概念を裏付け、これらが高木の健康、病気、機能性に影響を及ぼすことを示唆している。我々の研究は、高木の内部のマイクロバイオームの組成、構造、機能の特徴を明らかにすることで、高木の生理的性質や森林の生態学的性質を理解する道を開き、環境微生物学の新たな未知の領域を確立している。

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