Τα θαλάσσια μικρόβια κολυμπούν προς το αγαπημένο τους φαγητό

Απεικόνιση βακτηρίων που αναζητούν τροφή μεταξύ κηλίδων θρεπτικών ουσιών στον ωκεανό. Συντελεστές: Justin Seymour, Jean-Baptiste Raina, Glynn Gorick

Αν και είναι αόρατο για εμάς, κάθε κουταλάκι του γλυκού θαλασσινό νερό περιέχει περισσότερα από ένα εκατομμύριο θαλάσσια βακτήρια. Αυτά τα μικροσκοπικά μικρόβια παίζουν καθοριστικό ρόλο στη ρύθμιση των χημικών κύκλων που ελέγχουν το κλίμα μας και διαμορφώνουν την υγεία του παγκόσμιου ωκεανού, αλλά είναι παθητικοί παρασυρόμενοι ή σκόπιμοι κυνηγοί;

Νέα έρευνα δείχνει ότι τα βακτήρια στον ωκεανό χρησιμοποιούν παρόμοιες συμπεριφορές με πολλά ζώα που αναζητούν τροφή, κολυμπώντας στο περιβάλλον τους ενώ κυνηγούν και επιλέγοντας την προτιμώμενη «τροφή» τους ανάμεσα σε μια σούπα χημικών στο θαλασσινό νερό.

Μια διεθνής μελέτη με επικεφαλής ερευνητές από το University of Technology Sydney (UTS) σε συνεργασία με το ETH Zurich και το University of Queensland, χρησιμοποίησε ειδικά σχεδιασμένα μικροτσίπ για να αποκτήσει μια «βακτηριακή άποψη» του ωκεανού και να δείξει ότι τα μικρόβια στο φυσικό περιβάλλον χρησιμοποιούν εξελιγμένες συμπεριφορές για να εντοπίσουν και να κινηθούν προς τα τρόφιμα που τους αρέσουν.

Ο μικροβιακός οικολόγος Δρ. Ο Jean-Baptiste Raina, επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης, δήλωσε ότι «είχαμε κάποια ιδέα ότι τα μικρόβια θα μπορούσαν να κολυμπήσουν γύρω από το άμεσο περιβάλλον τους για να βρουν και να εκμεταλλευτούν τα επιθέματα τροφίμων, αλλά τα μόνα διαθέσιμα στοιχεία προήλθαν από εργαστηριακά πειράματα, τα οποία συχνά δεν είναι πολύ ρεαλιστικά ή αντιπροσωπευτικό του φυσικού περιβάλλοντος.Αυτό το είδος συμπεριφοράς δεν είχε ποτέ εξεταστεί διεξοδικά στο περιβάλλον μεταξύ των φυσικών πληθυσμών μικροβίων.

«Τώρα, για πρώτη φορά, μπορέσαμε να δείξουμε ότι η κολυμβητική συμπεριφορά των μικροβίων στο φυσικό περιβάλλον διέπεται από την έλξη βακτηρίων σε συγκεκριμένα χημικά στοιχεία, τα οποία υπαγορεύουν σημαντικές διαδικασίες και αλληλεπιδράσεις που δομούν τη βάση του θαλάσσιου δίκτυο τροφίμων.”

Ο Δρ. Ο Raina είπε ότι οι ερευνητές χρησιμοποίησαν μια τεχνολογία που ονομάζεται microfluidics για να σχεδιάσουν μια εξειδικευμένη «παγίδα βακτηρίων», την οποία χρησιμοποίησαν για να μετρήσουν τις προτιμήσεις διατροφής των βακτηρίων στα παράκτια ύδατα κοντά στο Σίδνεϊ. Αυτή η νέα προσέγγιση αναπτύχθηκε χάρη στη χρηματοδότηση που παρέχεται από το Ίδρυμα Gordon and Betty Moore και το Αυστραλιανό Ερευνητικό Συμβούλιο.

Ο καθηγητής Τζάστιν Σέιμουρ, ανώτερος συγγραφέας της μελέτης, είπε ότι η εργασία απέδειξε πώς οι διεργασίες συμβαίνουν σε πολύ μικρές αποστάσεις στον ωκεανό μπορούν να έχουν επιπτώσεις μεγάλης κλίμακας.

“Όταν σκεφτόμαστε πόσο μικρό είναι ένα βακτήριο, είναι εύκολο να απορρίψουμε τις συνέπειες της συμπεριφοράς του. Ωστόσο, επειδή τα θαλάσσια βακτήρια είναι τόσο πολυάριθμα και ποικίλα, ο τρόπος με τον οποίο βρίσκουν, καταναλώνουν και ανακυκλώνουν χημικές ουσίες στο θαλασσινό νερό μπορεί να έχει βαθιά επίδραση στο διαδικασίες που ελέγχουν το παγκόσμιο κλίμα και την παραγωγικότητα του θαλάσσιου διατροφικού ιστού», είπε ο καθηγητής Seymour.

«Αυτή η εργασία μας έδωσε μια μοναδική προοπτική του τρόπου με τον οποίο τα βακτήρια πλοηγούνται και εξερευνούν το μικροσκοπικό τους περιβάλλον.

“Όλοι είδαν φωτογραφίες με κοπάδια ψαριών που στοχοποιούνται από ταΐζοντας καρχαρίες. Εδώ εξετάζουμε μια παρόμοια διαδικασία από μικροβιακή οπτική, όπου τα βακτήρια κολυμπούν σε ένα κομμάτι χημικών ουσιών σε ένα είδος τροφικής φρενίτιδας.”

Η εργασία “Chemotaxis shapes the microscale organization of the ocean’s microbiome” δημοσιεύεται στο περιοδικό Φύση.


Η νέα συσκευή μεγεθύνει τη συμπεριφορά των μικροβίων στη σωστή κλίμακα


Περισσότερες πληροφορίες:
Jean-Baptiste Raina, το Chemotaxis διαμορφώνει τη μικροκλίμακα οργάνωση του μικροβιώματος του ωκεανού, Φύση (2022). DOI: 10.1038/s41586-022-04614-3. www.nature.com/articles/s41586-022-04614-3

Παρέχεται από το Πανεπιστήμιο Τεχνολογίας του Σίδνεϊ

Παραπομπή: Τα θαλάσσια μικρόβια κολυμπούν προς το αγαπημένο τους φαγητό (2022, 20 Απριλίου) ανακτήθηκε στις 20 Απριλίου 2022 από https://phys.org/news/2022-04-marine-microbes-favorite-food.html

Αυτό το έγγραφο υπόκειται σε πνευματικά δικαιώματα. Εκτός από κάθε δίκαιη συναλλαγή για σκοπούς ιδιωτικής μελέτης ή έρευνας, κανένα μέρος δεν επιτρέπεται να αναπαραχθεί χωρίς τη γραπτή άδεια. Το περιεχόμενο παρέχεται μόνο για ενημερωτικούς σκοπούς.

Leave a Comment

Your email address will not be published.