Me ajattelemme koralliriuttoja monipuolisena ekosysteeminä, mutta jokainen koralli on koko ja monimutkainen mikroelämä, joka on silmiin huomaamattomia organismeja. Floriaan Devloo-Delva, tekijä toimittiMe ajattelemme koralliriuttoja monipuolisena ekosysteeminä, mutta jokainen koralli on koko ja monimutkainen mikroelämä, joka on silmiin huomaamattomia organismeja. Floriaan Devloo-Delva, tekijä toimitti

Oliko koskaan ollut suoliston tunne, että sinulla on jotain yhteistä koralliriutan kanssa? No, sinä. Sekä ihmiset että korallit luottavat mikro-organismeihin toimiakseen normaalisti.

Kaikilla lajeilla mikrobiomit - kanssamme elävien mikro-organismien yhteisöt - tukevat ekosysteemejä pyöräilemällä ravintoaineita, kiinnittämällä typpeä ja hajottamalla detriitit.

Ihmisen suolistossa mikrobiomme auttaa uuttamaan ravintoaineita nautittavasta ruoasta sekä vaikuttamaan immuunijärjestelmään. Olemme myös alkaneet ymmärtää, miten tämä sisäinen ekosysteemi voi vaikuttaa fyysinen ja mielenterveys.

Korallit vaikuttavat myös niiden mikrobiomiin. Ihmisen suoliston tavoin mikrobiomien uskotaan edistävän koralli- ja koralliriuttojen menestystä ravitsemuksessa, ravintoaineiden pyöräilyssä ja suojelemisessa sairauksia vastaan.


sisäinen tilausgrafiikka


Ihmisen mikrobiomiin verrattuna prosessit, joilla korallibakteeripopulaatiot vaikuttavat näiden tärkeiden ekosysteemien terveyteen ja toimintaan, eivät kuitenkaan ole hyvin tunnettuja. Jotkut näistä bakteereista voivat olla uusien ihmisten lääkkeiden lähde tai auttaa meitä ymmärtämään, miten valkaisu vaikuttaa koralleihin.

Tärkein haaste on korallimikrobien monimutkaisuus. Tämän vuoksi on vaikea tunnistaa näitä tärkeitä rooleja pelaavia bakteereita tai selvittää, miten ne ovat vuorovaikutuksessa korallien kanssa.

Tutkimaton vedenalainen microworld

Korallit käyttävät mikrobiomeja, jotka käsittävät satoja tuhansia mikro-organismeja (bakteereja, viruksia, archaea ja sienet), jotka on järjestetty ihmisen silmään huomaamattomalla mikroskoopilla. Koralliyhdistys tarjoaa monia eri tiloja mikrobien elämälle. Tämä mikro-elinympäristö auttaa tekemään koralleista yhden maailman monipuolisimpia ekosysteemejä.

Yksi korallilaji voi isännöidä enemmän kuin 100,000in eri bakteereja, ja gramma koralli voi sijoittaa yli 30,000-bakteereja tuhansia eri tyyppejä. Näiden bakteeriyhteisöjen lukumäärä ja tyypit voivat vaihdella korallikolonioiden, lajien ja riuttojen välillä.

Nämä yhteisöt muuttuvat myös korallien korostamisen yhteydessä, esimerkiksi kun he kokevat muutoksia ympäristöolosuhteissa, sairastuvat tai joutuvat kilpailemaan levien aiheuttamasta avaruudesta. Mutta nämä suhteet ovat monimutkaisia, joten miten voimme selvittää, mitä tapahtuu?

Mikrobit jokaiseen tarkoitukseen

Kuten ihmisen mikrobiomiin, korallibakteerien tutkimukseen liittyy ensin näytteiden kerääminen (vaikkakin sukellus sukeltajat vaativat enemmän kuin pyyhkeet) DNA: n keräämiseksi. Sitten bakteriaaliset genomit sekvensoidaan ja DNA-sekvenssit verrataan tunnettujen bakteerien sekvenssien tietokantoihin. Tämä vertailu on antanut meille mahdollisuuden luokitella mikrobit.

Näiden analyysien avulla on voitu tunnistaa korallien eri vaiheissa esiintyvät bakteerit. Näihin kuuluvat pyöräilyssä mukana olevat lajit typpi ja rikkija harvinaiset bakteerit jotka voisivat osallistua ravintoaineiden kuljettamiseen fotosynteettisistä levistä, jotka elävät koralleissa (eli zooxanthellae).

Olemme tunnistaneet myös bakteerilajeja, jotka tuottavat antimikrobiset ja antibakteeriset yhdisteet, jotka auttavat ehkäisemään liikkumattomien korallien sairauksia ja kasvua.

Tuhannet bakteeri-DNA-sekvenssit eivät kuitenkaan vastaa mitään nykyisissä tietokannoissa. Näitä nimettömiä bakteereja ei ole raportoitu missään muussa ekosysteemissä, ja ne ovat todennäköisesti täysin uusia bakteerilajeja.

Uudet lääkkeet

Koralli-mikrobiomien monimuotoisuus ei ole vain kiehtova vaan tarjoaa myös uusia lääkkeitä ja uusia biologisesti aktiivisia yhdisteitä.

Esimerkiksi tarvitsemme kiireesti uusia antibiootteja taistelemaan nopea vastustuskyvyn kiihtyminen. Lähes kaikki nykyiset antibiootit eristettiin ensin bakteereista. Tärkeää on, että 1980: ien jälkeen ei ole havaittu mitään kliinisesti hyödyllistä antibioottia, jolla on täysin uusi mekanismi tartunnan torjumiseksi.

Uudet bakteerilajit tarjoavat käyttämättömiä resursseja uusia antibioottejasekä muita bioaktiivisia tuotteita, jos niitä voidaan viljellä onnistuneesti. Korallibakteerien viljely on valtava haaste, mutta se on myös mahdollisuus ymmärtää luonnossa esiintyviä mikrobilääkkeitä.

Näiden bakteerien viljely voisi myös rikastuttaa Griffithin yliopiston kaltaisia ​​resursseja Nature Bank, joka kerää biologisia näytteitä ja jakaa niitä tutkijoiden kanssa, jotka etsivät uusia lääkkeitä ympäri maailmaa.

Minun kanariani ja näkymättömät avustajat

On selvää, että olemme vain naarmuttaneet koralliriuttojen monimutkaisen ekosysteemin ja niiden tutkimattomien mikrobiomien pinnan. Opimme jatkuvasti, kuinka monipuoliset korallijärjestelmät ovat, ja arvioimme, kuinka ainutlaatuisia ja tutkimattomia ne pysyvät.

DNA-tekniikoiden edistyminen antaa meille mahdollisuuden tutkia yhä enemmän ulottuvuuksia, mutta pitkä ja jännittävä polku on edelleen edessä. Koralliriuttojen ja korallimikrobien jatkuva analysointi on tärkeää korallien ja koralliriuttojen ekologian ja biologian ymmärtämiseksi - ja ratkaisevasti, miten nämä muuttuvat, erityisesti ulkoisten tapahtumien, kuten valkaisu rannikkoalueiden saastuminen.

Käyttämättömien ja tutkimattomien resurssien säilyttäminen on myös elintärkeää uusien ja parempien antibakteeristen yhdisteiden löytämiselle.

Tietoja kirjoittajistaConversation

Alejandra Hernandez, PhD-kandidaatti, ARC Coral Reef -tutkimuskeskus

James Cook University; Roisin McMahon, vanhempi tutkija, molekyylibiologian instituutti, Queenslandin yliopisto

Tracy Ainsworth, tutkija, ARC Coral Reef -tutkimuskeskus, James Cook University

Tämä artikkeli julkaistiin alunperin Conversation. Lue alkuperäinen artikkeli.

Liittyvät kirjat

at InnerSelf Market ja Amazon