Mikrober i fokus: Hur miljöförändringar äventyrar mångfalden!

Mikrober i fokus: Hur miljöförändringar äventyrar mångfalden!

En ny studie av Tom Clegg och Thilo Gross har undersökt de komplexa mekanismer som formar mikrobiell mångfald. Forskningsarbete vid Helmholtz Institute for Functional Marine Biodiversity vid Oldenburgs universitet visar att mikrobiella ekosystem har tipppunkter. Vid dessa tipppunkter kan även små störningar leda till att samhället kollapsar. Forskarna drar slutsatsen att mikrobers överlevnad är starkt beroende av ett nätverk av ömsesidigt beroende som kan destabiliseras av de minsta förändringar.

Resultaten, publicerade i den berömda tidskriften PNAS, belyser den bräckliga balansen i mikrobiella samhällen. Dessa samhällen fungerar som ett nätverk där olika populationer är sammankopplade genom utbyte av metaboliska produkter. Förlusten av enskilda populationer kan hota hela nätverket och leda till en abrupt minskning av mångfalden. En sådan kollaps kallas tipppunkt, jämförbar med ett strömavbrott i ett elnät.

Utmaningarna i laboratoriet

Ett nyckelresultat i studien är utmaningen att odla mikrobiella samhällen i laboratoriet. Många mikroorganismer dör under odlingsprocessen, vilket förhindrar att viktiga medlemmar och därför nödvändiga metaboliter registreras i laboratorieförsök. Detta representerar en störning som påverkar mikrobernas naturliga interaktion. I internlaboratoriska, resursrika kulturer kan gemenskapsnedbrytning också inträffa när deras inbördes relationer störs. Clegg och Gross varnar för att sådana system kanske inte återskapas även om alla nödvändiga resurser är tillgängliga igen.

Implikationerna av denna forskning är enorma, särskilt med tanke på den roll som mikrober spelar för människors och miljöns hälsa. Även om laboratorieförhållandena inte speglar naturliga livsmiljöer, är fynden väsentliga för vår förståelse av mikrobiell mångfald och dess betydelse för ekosystemen.

Miljöförändringar och deras konsekvenser

Parallellt med detta arbete undersöker en forskargrupp från Cluster of Excellence "Balance of the Microverse" vid Friedrich Schiller University Jena hur miljöförändringar påverkar de mikrobiella samhällen som är avgörande för människors och naturens hälsa. Förändringar i matvanor och intensiva jordbruksmetoder kan störa inte bara tarmfloran utan även kolets kretslopp.

Deras studie analyserade DNA-sekvenser från över 1 500 mikrobiella samhällen från olika livsmiljöer. Forskarna syftade till att studera robustheten eller känsligheten hos dessa mikroorganismer för de nämnda förändringarna. Ett anmärkningsvärt fynd av studien är att bakteriearter som är utbredda har större genom. Detta kan förklara varför de kan överleva i olika miljöer.

Denna forskning är inte bara innovativ, utan även unik hittills. För första gången undersöktes bakterie- och svamparter tillsammans i global skala för att fastställa deras anpassningsförmåga. Analysen från en mängd olika biomer - sekvenser kommer från bland annat vatten-, värd- och jordbiomer - har öppnat nya dimensioner för att förstå dynamiken i mikrobiella samhällen.

Sammanfattningsvis förstärker både studierna av Clegg och Gross och analyserna från University of Jena behovet av att ytterligare forska om de komplexa interaktionerna i mikrobiella ekosystem. Deras resultat bidrar avsevärt till förståelsen av mikrobers ekologi och evolution och understryker vikten av att upprätthålla denna mångfald i en föränderlig miljö.

För ytterligare information om Clegg och Gross studie, besök UOL. Ytterligare information om att studera miljöförändringar finns på hemsidan Universitetet i Jena samt kl MDR.