Microbii în atenție: cum schimbările de mediu pun în pericol diversitatea!

Microbii în atenție: cum schimbările de mediu pun în pericol diversitatea!

Un nou studiu realizat de Tom Clegg și Thilo Gross a examinat mecanismele complexe care modelează diversitatea microbiană. Lucrările de cercetare de la Institutul Helmholtz pentru Biodiversitatea Marină Funcțională de la Universitatea din Oldenburg arată că ecosistemele microbiene au puncte critice. În aceste puncte de basculanță, chiar și micile perturbări pot duce la colapsul comunității. Oamenii de știință ajung la concluzia că supraviețuirea microbilor depinde în mare măsură de o rețea de interdependențe care poate fi destabilizată de cele mai mici schimbări.

Rezultatele, publicate în renumitul jurnal PNAS, evidențiază echilibrul fragil al comunităților microbiene. Aceste comunități funcționează ca o rețea în care diferite populații sunt conectate prin schimbul de produse metabolice. Pierderea populațiilor individuale poate amenința întreaga rețea și poate duce la o scădere bruscă a diversității. O astfel de prăbușire se numește un punct de răsturnare, comparabil cu o întrerupere a unei rețele electrice.

Provocările din laborator

O concluzie cheie a studiului este provocarea de a cultiva comunități microbiene în laborator. Multe microorganisme mor în timpul procesului de cultivare, ceea ce împiedică înregistrarea membrilor importanți și, prin urmare, a metaboliților necesari, în experimentele de laborator. Aceasta reprezintă o întrerupere care afectează interacțiunea naturală a microbilor. În culturile intralaboratoare, bogate în resurse, defalcarea comunității poate apărea și atunci când interrelațiile lor sunt perturbate. Clegg și Gross avertizează că este posibil ca astfel de sisteme să nu se regenereze chiar dacă toate resursele necesare sunt din nou disponibile.

Implicațiile acestei cercetări sunt enorme, mai ales având în vedere rolul pe care microbii îl joacă în sănătatea umană și a mediului. Chiar dacă condițiile de laborator nu reflectă habitatele naturale, descoperirile sunt esențiale pentru înțelegerea noastră a diversității microbiene și a importanței acesteia pentru ecosisteme.

Schimbările de mediu și consecințele acestora

În paralel cu această activitate, o echipă de cercetare de la Clusterul de excelență „Balance of the Microverse” de la Universitatea Friedrich Schiller din Jena investighează modul în care schimbările de mediu influențează comunitățile microbiene care sunt cruciale pentru sănătatea oamenilor și a naturii. Schimbările în obiceiurile alimentare și practicile agricole intensive pot perturba nu numai flora intestinală, ci și ciclul carbonului.

Studiul lor a analizat secvențe de ADN din peste 1.500 de comunități microbiene din diferite habitate. Oamenii de știință și-au propus să studieze robustețea sau sensibilitatea acestor microorganisme la modificările menționate. O constatare notabilă a studiului este că speciile bacteriene care sunt larg răspândite au genomi mai mari. Acest lucru ar putea explica de ce sunt capabili să supraviețuiască în medii diferite.

Această cercetare nu este doar inovatoare, ci și unică până în prezent. Pentru prima dată, speciile bacteriene și fungice au fost examinate împreună la scară globală pentru a le determina adaptabilitatea. Analiza dintr-o varietate de biomi diferiți - secvențele provin din biomi acvatici, gazdă și sol, printre altele - a deschis noi dimensiuni pentru înțelegerea dinamicii comunităților microbiene.

În concluzie, atât studiile efectuate de Clegg și Gross, cât și analizele de la Universitatea din Jena întăresc necesitatea cercetării în continuare a interacțiunilor complexe din ecosistemele microbiene. Descoperirile lor contribuie semnificativ la înțelegerea ecologiei și evoluției microbilor și subliniază importanța menținerii acestei diversități într-un mediu în schimbare.

Pentru mai multe detalii despre studiul lui Clegg și Gross, vă rugăm să vizitați UOL. Informații suplimentare despre studierea schimbărilor de mediu pot fi găsite pe site Universitatea din Jena precum si la MDR.