Mercan resiflerini farklı bir ekosistem olarak görüyoruz, ancak her mercan gözümüze has bir organizma mikroorganizması. Floriaan Devloo-Delva, Yazar sağladı
Hiç bir mercan kayalığı ile ortak bir şeyleriniz olduğuna dair bir içgüdünüz oldu mu? Peki ya sen? Hem insanlar hem de mercanlar normal çalışması için mikroorganizmalara güvenir.
Tüm türler arasında, mikrobiyomlar - bizimle yaşayan mikroorganizma toplulukları - besin maddelerini dönüştürerak, azotu sabitleyerek ve detritusu parçalayarak ekosistemleri destekler.
İnsan bağırsağında, mikrobiyomumuz, alınan gıdalardan besinlerin çıkarılmasının yanı sıra bağışıklık sistemini de etkiler. Bu iç ekosistemin nasıl etkilenebileceğini de anlamaya başlıyoruz. fiziksel ve ruh sağlığı.
Mercanlar ayrıca mikrobiyomlarından da etkilenir. İnsan bağırsağında olduğu gibi, mikrobiyomun, mercan ve mercan resiflerinin beslenmedeki rolleri, besinsel çevrimleri ve hastalıklara karşı korunmaları üzerindeki başarısına katkıda bulunduğu düşünülmektedir.
Bununla birlikte, insan mikrobiyomuna kıyasla, mercan bakteriyel popülasyonlarının bu önemli ekosistemlerin sağlığını ve işleyişini etkilediği süreçler iyi bilinmemektedir. Bu bakterilerin bazıları yeni insan ilaçlarının kaynağı olabilir veya ağartmanın mercanları nasıl etkilediğini anlamamıza yardımcı olabilir.
En büyük zorluk, mercan mikrobiyomlarının saf karmaşıklığıdır. Bu, bu önemli rolleri oynayan bakterileri tanımlamayı veya mercanla nasıl etkileşime girdiklerini çözmeyi zorlaştırır.
Keşfedilmemiş bir sualtı mikro dünyası
Mercanlar, yüz binlerce mikroorganizmayı (bakteri, virüs, archaea ve mantarlar) insan gözüyle algılanamayan bir mikro ölçekte düzenlenir. Bir mercan kolonisi, mikropların yaşaması için pek çok farklı alan sunar. dünyadaki en çeşitli ekosistemler.
Bir mercan türü barındırabilir 100,000'ten daha fazla farklı bakteri ve bir gram mercan binlerce farklı türde 30,000'ten daha fazla bakteri barındırabilir. Bu bakteri topluluklarının sayısı ve türleri mercan kolonileri, türleri ve resifleri arasında değişebilir.
Bu topluluklar ayrıca, mercanlar stres altında kaldıklarında, örneğin çevresel koşullardaki değişiklikleri deneyimlediklerinde, hastalandıkları ya da algler için yeryüzü rekabeti ile karşılaştıkları zaman değişir. Ancak bu ilişkiler karmaşıktır, peki neler olduğunu nasıl anlayabiliriz?
Her amaç için mikroplar
Bir insan mikrobiyomunda olduğu gibi, mercan bakterilerinin incelenmesi, önce DNA toplamak için numunelerin toplanmasından (çubuklalar yerine scuba dalgıçları gerektirmesine rağmen) yapılmasını içerir. Bakteriyel genomlar daha sonra dizilir ve DNA, bilinen bakterilerden gelen dizilerin veritabanlarıyla karşılaştırılır. Bu karşılaştırma mikropları sınıflandırmamızı sağlamıştır.
Bu analizler sayesinde, mercanların ömrünün farklı aşamalarında bulunan bakterileri tanımlamak mümkün olmuştur. Bunlar, bisiklete binen türler azot ve sülfür, ve nadir bakteri Bu, mercanlar içinde yaşayan fotosentetik alglerden (zooxanthellae olarak bilinir) besinlerin taşınmasında rol oynayabilir.
Ayrıca üreten bakteri türlerini de tespit ettik. antimikrobiyal ve antibakteriyel bileşiklerHareketsiz mercanın hastalığının ve aşırı büyümesinin önlenmesine yardımcı olur.
Bununla birlikte, bakteriyel DNA sekanslarının binlerce mevcut veritabanlarında hiçbir şey ile eşleşmiyor. Bu anonim bakteriler başka hiçbir ekosistemde rapor edilmemiştir ve tamamen yeni bakteri türleri olması muhtemeldir.
Yeni ilaçlar
Mercan mikrobiyomunun çeşitliliği sadece etkileyici değil, aynı zamanda yeni ilaçlar ve biyolojik olarak aktif olan yeni bileşiklerin etkileyici bir beklentisini de sunmaktadır.
Örneğin, acilen savaşmak için yeni antibiyotiklere ihtiyacımız var. hızlı direnç ivmesi. Mevcut antibiyotiklerimizin hemen hepsi ilk önce bakterilerden izole edildi. Önemli olarak, 1980'lerden bu yana, enfeksiyonla mücadelede tamamen yeni bir mekanizmaya sahip klinik olarak yararlı bir antibiyotik bulunamamıştır..
Yeni bakteriyel türler keşfedilmemiş kaynaklar sunmaktadır yeni antibiyotiklerDiğer biyoaktif ürünlerin yanı sıra, başarıyla kültürlenebilirlerse. Mercan bakterilerinin yetiştirilmesi çok büyük bir zorluktur, ancak aynı zamanda doğada bulunan antimikrobiyal bileşikleri anlamak için bir fırsattır.
Bu bakterilerin kültürlenmesi, Griffith Üniversitesi gibi kaynakları da zenginleştirebilir. Doğa bankasıBiyolojik numuneleri toplayan ve bunları dünyadaki yeni ilaçları arayan araştırmacılarla paylaşan.
Mayın kanaryalar ve görünmez yardımcılar
Mercan resiflerinin karmaşık ekosisteminin yüzeyini ve keşfedilmemiş mikrobiyomlarını çizdiğimiz açıktır. Mercan sistemlerinin ne kadar çeşitlilik gösterdiğini sürekli olarak öğreniyoruz ve ne kadar benzersiz ve keşfedilmemiş kaldıklarını değerlendiriyoruz.
DNA teknolojilerindeki gelişmeler, daha fazla boyut keşfetmemizi sağlıyor, ancak uzun ve heyecan verici bir yol hala önümüzde. Mercan resifleri ve mercan mikrobiyomlarının devam eden analizi, mercan ve mercan resiflerinin ekolojisi ve biyolojisini anlamak için önemlidir - ve özellikle bunların gibi dış olaylara cevap olarak bunların nasıl değiştiğini çok önemlidir. ağartma ve kıyı kirliliği.
Kullanılmayan ve keşfedilmemiş kaynakların korunması, gelecekteki yeni ve geliştirilmiş antibakteriyel bileşiklerin keşfi için de hayati öneme sahiptir.
Yazarlar Hakkında
Alejandra Hernandez, Doktora adayı, ARC Coral Reef Studies için Mükemmeliyet Merkezi
James Cook University; Roisin McMahon, Kıdemli Araştırma Görevlisi, Moleküler Biyobilim Enstitüsü, Queensland Üniversitesi
Tracy Ainsworth, Araştırma Görevlisi, ARC Coral Reef Studies İçin Mükemmeliyet Merkezi, James Cook University
Bu yazı orijinalinde Konuşma. Okumak Orijinal makale.
İlgili Kitaplar
at InnerSelf Pazarı ve Amazon
