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?

Miben különbözik a városi denevér a vidéki denevértől?

Egyes denevérfajok nagyobb valószínűséggel fordulnak elő városokban, mint vidéken. Egy tudományos csoport most azt vizsgálta, hogy mely tulajdonságok jellemzőek a városi, illetve a vidéki denevérekre.

Északra tolódott a termésátlagok növekedési súlypontja

Az ELTE Természettudományi karának friss tanulmánya szerint 1981 és 2017 között az európai mezőgazdasági területek felén jelentősen csökkent a talajnedvesség a nyári félévben. Ha az éves átlagot vesszük alapul, akkor ez a tendencia egész Európára igaz.

Különös rostforrás

A karácsonyfát feldíszítjük, aztán lecsupaszítjuk..... majd megesszük. Nem, nem félreírás, úgy tűnik, mostantól valóban étel is készülhet a karácsonyfából. A nordmann fenyőből kinyert rostok hasznosításával készült fenyőkeksz csak egy, a sok újszerű és értékes lehetőség közül, amellyel a karácsonyfa újrahasznosítható az ünnepek után- állítja egy dán kutatónő, aki projektjével a közelmúltban rangos díjat is nyert.

Az Északi-sarkvidék négyszer gyorsabban melegszik, mint a Föld többi része

Az Északi-sarkvidék az elmúlt 40 évben közel négyszer gyorsabban melegedett, mint a bolygó többi része - derül ki a nemrég közzétett kutatásból, amely szerint az éghajlati modellek alábecsülik a sarkvidéki felmelegedés mértékét.

Fantasztikus új felfedezés segítheti a növényeket az aszály elviselésében

Az Ausztrál Nemzeti Egyetem (ANU) és a James Cook Egyetem (JCU) olyan finom természetes mechanizmust fedeztek fel, mellyel csökkenthető a növények vízvesztése, miközben a szén-dioxid felvétel változatlan marad – ez különösen fontos a fotoszintézishez, ami meghatározza a növekedést és a terméshozamot is.

Nem akar megérkezni az eső

A hétvégén érkezett hidegfront hiába hullámzott napokig a közelünkben, csak nagyon kis területre hozott számottevő csapadékot. A talajok tovább száradtak, a július végi átmeneti enyhülés után ismét nőtt a súlyos vagy nagyfokú aszállyal érintett területek nagysága. A folytatásban keddig szórványosan várhatók záporok, zivatarok, majd a jövő hét közepén újabb hőhullámra van kilátás.

Sok és méretes alma lehet gazdaságos

A gyümölcsritkítás és a vértetű elleni védekezés állt a Jakabszálláson, Tánczos László idős almaültetvényében rendezett bemutató középpontjában. A jelenlegi gazdasági helyzet még rátett egy lapáttal az amúgy sem csekély problémahalmazra, amivel az almatermesztőknek szembe kell nézniük.

Súlyos a helyzet az aszály miatt Délkelet-Angliában

Súlyos a helyzet az aszály miatt Délkelet-Angliában, a megszokottnál melegebb idő és a szárazság miatt jelentősen csökkenő vízhozam környezetvédő szervezetek szerint a folyók élővilágát is komolyan befolyásolhatja - írta szerdán a BBC hírportálja.

Kimentették a szajnai delfint - de végül nem élte túl

Szerda hajnalban egy hat órán tartó művelettel sikerült kiemelni a Szajnából a belugát, mely múlt hét csütörtökön bukkant fel a folyóban.

15 tonna hulladéktól szabadult meg a Tisza

Rekordmennyiségű, több mint 15 tonna szemetet gyűjtöttek össze a X. Jubileumi Felső-Tiszai PET Kupa résztvevői - közölte a szervező Természetfilm.hu Egyesület kedden az MTI-vel.