Mikrobai dėmesio centre: kaip aplinkos pokyčiai kelia pavojų įvairovei!

Mikrobai dėmesio centre: kaip aplinkos pokyčiai kelia pavojų įvairovei!

Naujas Tomo Cleggo ir Thilo Grosso tyrimas išnagrinėjo sudėtingus mechanizmus, formuojančius mikrobų įvairovę. Oldenburgo universiteto Helmholtzo funkcinės jūrų biologinės įvairovės instituto tyrimai rodo, kad mikrobinės ekosistemos turi lūžio taškus. Šiuose lūžio taškuose net nedideli sutrikimai gali sukelti bendruomenės žlugimą. Mokslininkai daro išvadą, kad mikrobų išlikimas labai priklauso nuo tarpusavio priklausomybių tinklo, kurį gali destabilizuoti menkiausi pokyčiai.

Rezultatai, paskelbti žinomame žurnale PNAS, pabrėžia trapią mikrobų bendruomenių pusiausvyrą. Šios bendruomenės veikia kaip tinklas, kuriame įvairios populiacijos yra sujungtos keičiantis medžiagų apykaitos produktais. Atskirų populiacijų praradimas gali kelti grėsmę visam tinklui ir staigiai sumažėti įvairovė. Toks griūtis vadinamas lūžio tašku, panašus į elektros energijos tiekimo tinklo dingimą.

Iššūkiai laboratorijoje

Pagrindinė tyrimo išvada yra iššūkis auginti mikrobų bendruomenes laboratorijoje. Daugelis mikroorganizmų miršta auginimo proceso metu, todėl laboratoriniuose eksperimentuose negali būti registruojami svarbūs nariai, taigi ir būtini metabolitai. Tai yra sutrikimas, turintis įtakos natūraliai mikrobų sąveikai. Laboratorijos viduje, daug išteklių turinčiose kultūrose, bendruomenės žlugimas taip pat gali įvykti, kai sutrinka jų tarpusavio santykiai. Clegg ir Grossas perspėja, kad tokios sistemos gali neatkurti, net jei vėl bus prieinami visi reikalingi ištekliai.

Šio tyrimo pasekmės yra didžiulės, ypač atsižvelgiant į mikrobų vaidmenį žmonių ir aplinkos sveikatai. Net jei laboratorijos sąlygos neatspindi natūralių buveinių, išvados yra būtinos norint suprasti mikrobų įvairovę ir jos svarbą ekosistemoms.

Aplinkos pokyčiai ir jų pasekmės

Lygiagrečiai su šiuo darbu, Jenos Friedricho Schillerio universiteto kompetencijos klasterio „Mikroversos pusiausvyra“ tyrimų grupė tiria, kaip aplinkos pokyčiai veikia mikrobų bendruomenes, kurios yra labai svarbios žmonių ir gamtos sveikatai. Mitybos įpročių pokyčiai ir intensyvi žemės ūkio praktika gali sutrikdyti ne tik žarnyno florą, bet ir anglies ciklą.

Jų tyrime buvo analizuojamos DNR sekos iš daugiau nei 1500 mikrobų bendruomenių iš skirtingų buveinių. Mokslininkai siekė ištirti šių mikroorganizmų tvirtumą ar jautrumą minėtiems pokyčiams. Pastebimas tyrimo rezultatas yra tai, kad plačiai paplitusių bakterijų rūšių genomai yra didesni. Tai galėtų paaiškinti, kodėl jie gali išgyventi skirtingose ​​aplinkose.

Šis tyrimas yra ne tik naujoviškas, bet ir unikalus iki šiol. Pirmą kartą bakterijų ir grybelių rūšys buvo ištirtos kartu pasauliniu mastu, siekiant nustatyti jų prisitaikymą. Įvairių skirtingų biomų analizė – sekos gaunamos iš vandens, šeimininko ir dirvožemio biomų, be kita ko – atvėrė naujas dimensijas mikrobų bendruomenių dinamikai suprasti.

Apibendrinant galima pasakyti, kad tiek Cleggo ir Groso tyrimai, tiek Jenos universiteto analizės sustiprina poreikį toliau tirti sudėtingą mikrobų ekosistemų sąveiką. Jų išvados labai prisideda prie mikrobų ekologijos ir evoliucijos supratimo ir pabrėžia, kaip svarbu išlaikyti šią įvairovę besikeičiančioje aplinkoje.

Norėdami gauti daugiau informacijos apie Cleggo ir Grosso tyrimą, apsilankykite UOL. Papildomos informacijos apie aplinkos pokyčių studijas galima rasti svetainėje Jenos universitetas taip pat pas MDR.