Mikroobid fookuses: kuidas keskkonnamuutused ohustavad mitmekesisust!

Mikroobid fookuses: kuidas keskkonnamuutused ohustavad mitmekesisust!

Tom Cleggi ja Thilo Grossi uus uuring on uurinud keerulisi mehhanisme, mis kujundavad mikroobide mitmekesisust. Oldenburgi ülikooli Helmholtzi funktsionaalse mere bioloogilise mitmekesisuse instituudi uurimistöö näitab, et mikroobsetel ökosüsteemidel on murdepunkte. Nendel murdepunktidel võivad isegi väikesed häired viia kogukonna kokkuvarisemiseni. Teadlased järeldavad, et mikroobide ellujäämine sõltub suuresti vastastikuste sõltuvuste võrgustikust, mida vähimadki muutused võivad destabiliseerida.

Tunnustatud ajakirjas PNAS avaldatud tulemused toovad esile mikroobikoosluste hapra tasakaalu. Need kogukonnad toimivad nagu võrgustik, milles erinevad populatsioonid on omavahel seotud ainevahetusproduktide vahetamise kaudu. Üksikute populatsioonide kadumine võib ohustada kogu võrku ja viia mitmekesisuse järsu vähenemiseni. Sellist kokkuvarisemist nimetatakse murdepunktiks, mis on võrreldav elektrivõrgu katkemisega.

Väljakutsed laboris

Uuringu peamine järeldus on väljakutse kasvatada laboris mikroobikooslusi. Paljud mikroorganismid surevad kultiveerimisprotsessi käigus, mis takistab oluliste liikmete ja seega vajalike metaboliitide registreerimist laborikatsetes. See kujutab endast häiret, mis mõjutab mikroobide loomulikku koostoimet. Laborisiseses ressursirikkas kultuuris võib kogukonna lagunemine toimuda ka siis, kui nende omavahelised suhted on häiritud. Clegg ja Gross hoiatavad, et sellised süsteemid ei pruugi taastuda isegi siis, kui kõik vajalikud ressursid on jälle saadaval.

Selle uuringu tagajärjed on tohutud, eriti kui arvestada mikroobide rolli inimeste ja keskkonna tervises. Isegi kui laboritingimused ei kajasta looduslikke elupaiku, on leiud olulised, et mõistaksime mikroobide mitmekesisust ja selle tähtsust ökosüsteemidele.

Keskkonnamuutused ja nende tagajärjed

Paralleelselt selle tööga uurib Jena Friedrich Schilleri ülikooli tippklastri "Mikroversumi tasakaal" uurimisrühm, kuidas keskkonnamuutused mõjutavad mikroobide kooslusi, mis on inimeste ja looduse tervise jaoks üliolulised. Toitumisharjumuste muutused ja intensiivsed põllumajandustavad võivad häirida mitte ainult soolefloorat, vaid ka süsinikuringet.

Nende uuringus analüüsiti DNA järjestusi enam kui 1500 mikroobikooslusest erinevatest elupaikadest. Teadlaste eesmärk oli uurida nende mikroorganismide vastupidavust või tundlikkust nimetatud muutuste suhtes. Uuringu tähelepanuväärne järeldus on see, et laialt levinud bakteriliikidel on suuremad genoomid. See võib selgitada, miks nad suudavad erinevates keskkondades ellu jääda.

See uuring pole mitte ainult uuenduslik, vaid ka ainulaadne. Esimest korda uuriti bakterite ja seente liike koos globaalses skaalal, et teha kindlaks nende kohanemisvõime. Analüüs mitmesugustest erinevatest bioomidest – järjestused pärinevad muu hulgas vee-, peremees- ja mullaelustikust – on avanud uued mõõtmed mikroobikoosluste dünaamika mõistmiseks.

Kokkuvõtteks võib öelda, et nii Cleggi ja Grossi uuringud kui ka Jena ülikooli analüüsid tugevdavad vajadust mikroobide ökosüsteemide keerukate koostoimete edasise uurimise järele. Nende leiud aitavad oluliselt kaasa mikroobide ökoloogia ja evolutsiooni mõistmisele ning rõhutavad selle mitmekesisuse säilitamise tähtsust muutuvas keskkonnas.

Lisateavet Cleggi ja Grossi uuringu kohta leiate aadressilt UOL. Lisainfot keskkonnamuutuste uurimise kohta leiab kodulehelt Jena ülikool samuti kl MDR.