Мы считаем коралловые рифы разнообразной экосистемой, но каждый коралл представляет собой целый и сложный микромир организмов, незаметных для наших глаз. Флориана Деблу-Дельва, автор предоставил

У вас когда-либо было ощущение, что у вас есть что-то общее с коралловым рифом? Ну ты вообще. И люди, и кораллы полагаются на микроорганизмы, чтобы нормально функционировать.

По всем видам микробиомы - сообщества микроорганизмов, которые живут с нами - поддерживают экосистемы, питая питательные вещества, фиксируя азот и разрушая детрит.

В человеческом кишечнике наш микробиом помогает извлекать питательные вещества из проглоченной пищи, а также влияет на иммунную систему. Мы также начинаем понимать, как эта внутренняя экосистема может повлиять на нашу физический и психическое здоровье.

На кораллы также влияет их микробиома. Как и человеческая кишка, считается, что микробиом способствует успеху коралловых и коралловых рифов посредством ролей в питании, циклировании питательных веществ и защите от болезней.

Однако, по сравнению с микробиомом человека, процессы, с помощью которых популяции бактерий кораллов влияют на здоровье и функционирование этих важных экосистем, недостаточно известны. Некоторые из этих бактерий могут быть источником новых человеческих лекарств или помочь нам понять, как отбеливание влияет на кораллы.

Основной проблемой является сложность микроорганизмов в кораллах. Это затрудняет определение бактерий, играющих эти важные роли, или расшифровки их взаимодействия с кораллом.

Неисследованный подводный микромир

В кораллах содержится микробиома, включающая сотни тысяч микроорганизмов (бактерии, вирусы, археи и грибы), организованные на микромасштаб, незаметный для человеческого глаза. Коралловая колония предлагает множество различных пространств для проживания микробов. Этот массив микробитуатов помогает сделать кораллы одним из самые разнообразные экосистемы в мире.

Один вид кораллов может принимать более 100,000 различных бактерий, а грамм коралла может содержать больше, чем 30,000 бактерии тысяч разных типов, Количество и типы этих бактериальных сообществ могут варьироваться в зависимости от колоний, видов и рифов.

Эти сообщества также изменяются, когда напрягаются кораллы, например, когда они испытывают изменения в условиях окружающей среды, становятся больными или сталкиваются с конкуренцией со стороны водорослей в космосе. Но эти отношения сложны, так как мы можем понять, что происходит?

Микробы для любых целей

Как и в случае с микробиомом человека, изучение коралловых бактерий сначала предполагает сбор проб (хотя для сбора ДНК необходимо использовать аквалангисты, а не тампоны). Затем бактериальные геномы секвенируют и последовательности ДНК сравнивают с базами данных последовательностей из известных бактерий. Это сравнение позволило нам классифицировать микробы.

Благодаря этим анализам удалось идентифицировать бактерии, присутствующие на разных этапах жизни кораллов. К ним относятся виды, участвующие в велоспорте азот и серакачества редкие бактерии которые могут играть роль в транспортировке питательных веществ из фотосинтезирующих водорослей, которые обитают в кораллах (известных как зооксантеллы).

Мы также идентифицировали виды бактерий, которые производят антимикробные и антибактериальные соединения, которые помогают предотвратить болезнь и разрастание неподвижного коралла.

Тем не менее, тысячи бактериальных последовательностей ДНК не соответствуют чему-либо в текущих базах данных. Эти анонимные бактерии не сообщаются ни в одной другой экосистеме и, вероятно, являются совершенно новыми бактериальными видами.

Новые лекарства

Разнообразие кораллового микробиома не только увлекательно, но и предлагает мучительную перспективу новых лекарств и новых биологически активных соединений.

Например, нам срочно нужны новые антибиотики для борьбы с быстрое ускорение сопротивления, Почти все наши современные антибиотики были впервые выделены из бактерий. Важно отметить, что со времен 1980 не было обнаружено клинически полезного антибиотика с совершенно новым механизмом борьбы с инфекцией..

Новые виды бактерий предлагают неиспользованные ресурсы для открытия новые антибиотики, а также другие биологически активные продукты, если их можно успешно культивировать. Культивирование коралловых бактерий является огромной проблемой, но также дает возможность понять антимикробные соединения, которые существуют в природе.

Культивирование этих бактерий может также обогащать ресурсы, такие как Университет Гриффита Природа Банк, который собирает биологические образцы и делится ими с исследователями, которые ищут новые лекарства по всему миру.

Мои канарейки и невидимые помощники

Понятно, что мы только поцарапали поверхность сложной экосистемы коралловых рифов и их неисследованных микробиомов. Мы постоянно изучаем, насколько разнообразны коралловые системы, и оценивая, насколько они уникальны и неизведаны.

Достижения в области ДНК-технологий позволяют нам исследовать все больше измерений, но впереди еще долгий и захватывающий путь. Продолжающийся анализ коралловых рифов и микроорганизмов кораллов имеет важное значение для понимания экологии и биологии кораллов и коралловых рифов - и что важно, как они меняются, особенно в ответ на внешние события, такие как обесцвечивание и загрязнение прибрежных районов.

Сохранение неиспользованных и неисследованных ресурсов также жизненно важно для будущего обнаружения новых и улучшенных антибактериальных соединений.

Об авторах

Алехандра Эрнандес, кандидат наук, Центр передовых исследований ARC по изучению коралловых рифов

Джеймс Кук университет; Ройсин МакМахон, старший научный сотрудник Института молекулярной биофизики, Университет Квинсленда

Трейси Эйнсворт, научный сотрудник, Центр передового опыта ARC для исследований коралловых рифов, Джеймс Кук университет

Эта статья изначально была опубликована в Беседа, Прочтите оригинал статьи.

Книги по этой теме

at Внутренний рынок самовыражения и Amazon