Микробите на фокус: Как промените в околната среда застрашават разнообразието!

Микробите на фокус: Как промените в околната среда застрашават разнообразието!

Ново проучване на Том Клег и Тило Грос изследва сложните механизми, които оформят микробното разнообразие. Изследователската работа в Института Хелмхолц за функционално морско биоразнообразие към Университета на Олденбург показва, че микробните екосистеми имат повратни точки. В тези повратни точки дори малки смущения могат да доведат до колапс на общността. Учените заключават, че оцеляването на микробите зависи в голяма степен от мрежа от взаимозависимости, които могат да бъдат дестабилизирани от най-малките промени.

Резултатите, публикувани в известното списание PNAS, подчертават крехкия баланс на микробните общности. Тези общности функционират като мрежа, в която различни популации са свързани чрез обмен на метаболитни продукти. Загубата на отделни популации може да застраши цялата мрежа и да доведе до рязко намаляване на разнообразието. Такъв колапс се нарича повратна точка, сравнима с прекъсване на тока в електрическата мрежа.

Предизвикателствата в лабораторията

Основно заключение от изследването е предизвикателството да се култивират микробни общности в лабораторията. Много микроорганизми умират по време на процеса на култивиране, което не позволява важни членове и следователно необходими метаболити да бъдат записани в лабораторни експерименти. Това представлява нарушение, което засяга естественото взаимодействие на микробите. Във вътрешнолабораторни, богати на ресурси култури разпадането на общността може също да настъпи, когато техните взаимовръзки са нарушени. Клег и Грос предупреждават, че такива системи може да не се регенерират, дори ако всички необходими ресурси са налични отново.

Последствията от това изследване са огромни, особено като се има предвид ролята, която микробите играят за здравето на хората и околната среда. Дори ако лабораторните условия не отразяват естествените местообитания, констатациите са от съществено значение за нашето разбиране на микробното разнообразие и неговото значение за екосистемите.

Промени в околната среда и техните последствия

Паралелно с тази работа, изследователски екип от клъстера за върхови постижения „Баланс на микровселената“ към университета „Фридрих Шилер“ в Йена проучва как промените в околната среда влияят върху микробните общности, които са от решаващо значение за здравето на хората и природата. Промените в хранителните навици и интензивните земеделски практики могат да нарушат не само чревната флора, но и въглеродния цикъл.

Тяхното проучване анализира ДНК последователности от над 1500 микробни общности от различни местообитания. Учените имаха за цел да проучат устойчивостта или чувствителността на тези микроорганизми към споменатите промени. Забележително откритие на изследването е, че бактериалните видове, които са широко разпространени, имат по-големи геноми. Това може да обясни защо те могат да оцелеят в различни среди.

Това изследване е не само иновативно, но и уникално до момента. За първи път бактериални и гъбични видове бяха изследвани заедно в глобален мащаб, за да се определи тяхната адаптивност. Анализът от множество различни биоми - последователностите идват от водни, приемни и почвени биоми, между другото - отвори нови измерения за разбиране на динамиката на микробните общности.

В заключение, както проучванията на Клег и Грос, така и анализите на университета в Йена засилват необходимостта от по-нататъшно изследване на сложните взаимодействия в микробните екосистеми. Техните открития допринасят значително за разбирането на екологията и еволюцията на микробите и подчертават значението на поддържането на това разнообразие в променящата се среда.

За повече подробности относно проучването на Клег и Грос, моля, посетете UOL. Допълнителна информация за изучаване на промените в околната среда можете да намерите на уебсайта Университет на Йена както и при MDR.