Back to top

Genomikai időgép: A szivacs mikrobiomból betekintést nyerhetünk az evolúciós múltba

A korallzátonyokban élő szivacsok, amelyek kevésbé feltűnőek, mint korallszomszédaik, de fontosak a zátonyok általános egészsége szempontjából, a bolygó legkorábbi állatai közé tartoznak.

A  University of New Hampshire (UNH) új kutatása a korallzátonyok ökoszisztémáiba tekint be, és új megközelítéssel próbálja megérteni a szivacsok és a velük szimbiózisban élő mikrobák összetett evolúcióját. Ezzel a "genomikai időgéppel" a kutatók a zátonyok és az óceáni ökoszisztémák szempontjait több százmillió év drámai evolúciós változásai révén előre jelezhetik.

"Ez a tanulmány megmutatja, hogyan fejlődtek a mikrobiomok egy több mint 700 millió éves élőlénycsoportban" - nyilatkozta Sabrina Pankey, az UNH posztdoktori kutatója és a Nature Ecology & Evolution című folyóiratban nemrég megjelent tanulmány vezető szerzője.

"A szivacsok az éghajlatváltozásra reagálva egyre nagyobb számban fordulnak elő a zátonyokon, és óriási szerepet játszanak a vízminőségben és a tápanyagmegkötésben."

Fotó: pixabay.com

A munka jelentősége azonban túlmutat a szivacsokon, mivel a genomika alapján új megközelítést nyújt a múlt megértéséhez.

"Ha rekonstruálni tudjuk az ilyen összetett mikrobiális közösségek evolúciós történetét, akkor sokat tudunk mondani a Föld múltjáról" - mondja a tanulmány társszerzője, David Plachetzki, az UNH molekuláris, sejt- és biomedicinális tudományok docense. - "Az ehhez hasonló kutatások feltárhatják a Föld óceánjainak kémiai összetételének olyan aspektusait, amelyek még a modern korallzátonyok létezése előttre nyúlnak vissza, vagy betekintést nyújthatnak abba a tumultusba, amelyet a tengeri ökoszisztémák a történelem legnagyobb, mintegy 252 millió évvel ezelőtt bekövetkezett kihalása után éltek át."

A kutatók közel 100, a Karib-térségből származó szivacsfajt jellemeztek egy gépi tanulási módszerrel, amellyel modellezték a szivacsok egyedi mikrobiomjának - a bennük szimbiózisban élő mikrobák és baktériumok közösségének - minden egyes tagjának azonosságát és gyakoriságát.

Két különböző mikrobiom-összetételt találtak, amelyek a szivacsok táplálkozására (a szivacsok a tápanyagokat a testükön keresztül pumpált vízzel gyűjtik be) és a ragadozók elleni védekezésre használt eltérő stratégiákhoz vezettek - még a zátonyon egymás mellett élő fajok között is.

"A szimbiózisközösségek típusai, amelyeket ebben a tanulmányban leírunk, nagyon összetettek, mégis ki tudjuk mutatni, hogy egymástól függetlenül többször is kialakultak" - mondja Plachetzki.

Az új genomikai megközelítést kihasználva a kutatók megállapították, hogy az egyik ilyen különálló mikrobiom eredete, amelynek magas mikrobiális abundanciája (HMA) több mint egymilliárd mikrobát jelentett szövetgrammonként, akkor történt, amikor a Föld óceánjai a biogeokémiában jelentős változáson mentek keresztül, ami egybeesett a modern korallzátonyok keletkezésével.

Bár a gépi tanulás és a genomikus szekvenálás hozta létre a Plachetzki által "a mikrobiális vonalkód-szekvenálás remekművének" nevezett eredményeket, ez a kutatás a laboratóriumtól távol, a Karib-tenger meleg vizeiben kezdődött.

Forrás: 
phys.org

Népszerű agrárszaklapok

Ezeket olvasta már?

Zenekarról nevezték el az ősdarazsat

Három, a tudomány számára teljesen új, nyolcvanötmillió éves darázsfajt fedeztek fel az Eötvös Loránd Tudományegyetem (ELTE) kutatói Ajka közelében; az egyik fajt a 30Y zenekarról nevezték el - közölte az egyetem az MTI-vel.

Takarmányozás, hőstressz, bionyúl - Antibiotikum nélkül lesz-e nyúltenyésztés?

A nyúltenyésztési világkongresszus Termelés és gazdaságosság szekciójában elsősorban a gyakorlati munkát segítő előadások hangzottak el. Ugyanakkor nehéz lenne megmondani, hogy például a takarmánykorlátozással kapcsolatos eredmények és tapasztalatok közül melyik miért került a takarmányozási szekcióba.

Óvatosan szerződtek a gazdálkodók

A szaktárca a közleményben azt írta, hogy a gazdálkodókat több korábban megalkotott jogszabály is segíti az olyan helyzetekben, mint az idei – sokak szerint száz éve nem látott – szárazság. A jogszabályok közül a gabonapiaci szerződésekben vállalt kötelezettségek alóli teljes vagy részleges mentesülés szabályaira hívta fel a gazdálkodók figyelmét a minisztérium.

A Csaba gyöngye eredete

A Csaba gyöngye mind a mai napig a világ legkorábban érő csemegeszőlő-fajtája. Ez az értékes tulajdonsága termesztési és nemesítési szempontból is nagyon jelentős. Kiemelkedően fontos szerepet játszott a magyar és a világ szőlőnemesítésében, eredete sokáig vita tárgya volt.

Először alkottak tudósok "szintetikus embriót"

Az izraeli Weizmann Kutatóintézet munkatársai azt találták, hogy egérőssejteket "rá lehet venni" arra, hogy embriószerű struktúrává szerveződjenek, melyben bélszakasz, agykezdemények és dobogó szív található - írta a The Guardian online kiadása a Cell tudományos lapban megjelent tanulmány alapján.

Hatezer éve is népszerű volt a dinnye, de nem a húsát fogyasztották

A legrégibb dokumentált dinnyeféle magjai 6000 évesek, és egy neolitikum kori ásatásról kerültek elő Líbiában. Susanne S. Renner, a Washingtoni Egyetem biológusa különös dolgokat tárt fel ezekkel a magokkal kapcsolatban, amiről a Molecular Biology and Ecolution című lapban számolt be.

400 éves élesztőgomba maradványból feltámasztott ecuadori sör

Egy régi tölgyfahordóban Javier Carvajal ecuadori biomérnök megtalálta szerencsehozó gombáját: egy 400 éves élesztőgombát, amelyet azóta sikerült feltámasztania és felhasználnia a vélhetően Latin-Amerika legrégebbi sörének reprodukálására.

Mikrobaközösségek rombolása a mezőgazdaságban - A peszticidek nem-szándékolt hatása a méhészetben

Az úgynevezett nem-antimikrobás, azaz nem a mikroorganizmusok ellen alkalmazott növényvédő szerek eddig rejtett baktérium- és/vagy gombaölő hatásával egyre többet foglalkozik a tudomány.

Pontosan méri a gyümölcsök és zöldségek vitaminszintjét egy eszköz

A gyümölcsökben és zöldségekben lévő vitaminok számának valós idejű mérése a terepen hamarosan valósággá válik, köszönhetően egy olcsó, könnyen használható bioszenzornak, amelyet német, belga és holland tudósok fejlesztettek ki.

A jövőben többször várható egyszerre aszály és hőség

A klímaváltozás hatására egyre gyakrabban várható egyszerre hőség és szárazság, ha nem mérsékeljük a globális kibocsátásokat. Ez azt jelenti, hogy a világ népességének 93-95 százaléka a jelenlegi száraz és forró események számának több mint kétszeresét fogja tapasztalni a 21. század végére - hívja fel a figyelmet Kis Anna meteorológus, az ELTE tudományos munkatársa.