Mikrobi u fokusu: Kako promjene okoliša ugrožavaju raznolikost!

Mikrobi u fokusu: Kako promjene okoliša ugrožavaju raznolikost!

Nova studija Toma Clegga i Thila Grossa ispitala je složene mehanizme koji oblikuju mikrobnu raznolikost. Istraživački rad na Helmholtz institutu za funkcionalnu morsku bioraznolikost na Sveučilištu u Oldenburgu pokazuje da mikrobni ekosustavi imaju kritične točke. Na tim prijelomnim točkama čak i mali poremećaji mogu dovesti do kolapsa zajednice. Znanstvenici zaključuju da opstanak mikroba uvelike ovisi o mreži međuovisnosti koju mogu destabilizirati i najmanje promjene.

Rezultati, objavljeni u renomiranom časopisu PNAS, naglašavaju krhku ravnotežu mikrobnih zajednica. Te zajednice funkcioniraju poput mreže u kojoj su različite populacije povezane razmjenom metaboličkih produkata. Gubitak pojedinačnih populacija može ugroziti cijelu mrežu i dovesti do naglog pada raznolikosti. Takav kolaps naziva se točka preokreta, usporediva s nestankom struje u električnoj mreži.

Izazovi u laboratoriju

Ključni nalaz studije je izazov uzgoja mikrobnih zajednica u laboratoriju. Mnogi mikroorganizmi umiru tijekom procesa uzgoja, što sprječava da se važni članovi, a time i neophodni metaboliti, zabilježe u laboratorijskim pokusima. To predstavlja poremećaj koji utječe na prirodnu interakciju mikroba. U kulturama bogatim resursima unutar laboratorija, raspad zajednice također se može dogoditi kada su njihovi međusobni odnosi poremećeni. Clegg i Gross upozoravaju da se takvi sustavi možda neće obnoviti čak i ako su svi potrebni resursi ponovno dostupni.

Implikacije ovog istraživanja su goleme, posebno uzimajući u obzir ulogu koju mikrobi igraju u zdravlju ljudi i okoliša. Čak i ako laboratorijski uvjeti ne odražavaju prirodna staništa, nalazi su ključni za naše razumijevanje mikrobne raznolikosti i njezine važnosti za ekosustave.

Promjene okoliša i njihove posljedice

Paralelno s ovim radom, istraživački tim iz Klastera izvrsnosti “Ravnoteža mikroverzuma” na Sveučilištu Friedrich Schiller u Jeni istražuje kako promjene okoliša utječu na mikrobne zajednice koje su ključne za zdravlje ljudi i prirode. Promjene u prehrambenim navikama i intenzivna poljoprivredna praksa mogu poremetiti ne samo crijevnu floru već i ciklus ugljika.

Njihova studija analizirala je sekvence DNK iz više od 1500 mikrobnih zajednica iz različitih staništa. Znanstvenici su željeli proučiti robusnost odnosno osjetljivost ovih mikroorganizama na navedene promjene. Značajan nalaz studije je da bakterijske vrste koje su široko rasprostranjene imaju veće genome. To bi moglo objasniti zašto mogu preživjeti u različitim okruženjima.

Ovo istraživanje nije samo inovativno, već i jedinstveno do danas. Po prvi put su bakterijske i gljivične vrste ispitane zajedno na globalnoj razini kako bi se utvrdila njihova prilagodljivost. Analiza niza različitih bioma - nizovi dolaze iz vodenih, domaćinskih i bioma tla, između ostalog - otvorila je nove dimenzije za razumijevanje dinamike mikrobnih zajednica.

Zaključno, i studije Clegga i Grossa i analize Sveučilišta u Jeni pojačavaju potrebu za daljnjim istraživanjem složenih interakcija u mikrobnim ekosustavima. Njihova otkrića značajno pridonose razumijevanju ekologije i evolucije mikroba i naglašavaju važnost održavanja ove raznolikosti u promjenjivom okolišu.

Za dodatne pojedinosti o studiji Clegga i Grossa posjetite UOL. Dodatne informacije o proučavanju promjena okoliša možete pronaći na web stranici Sveučilište u Jeni kao i kod MDR.