Naukowcy badają mikrobiom Ziemi

W opisanym na łamach "Nature" projekcie współkierowanym przez specjalistów z University of California San Diego, Pacific Northwest National Laboratory, University of Chicago i Argonne National Laboratory, naukowcy zebrali ponad 27 tys. próbek z różnych miejsc na Ziemi.

Projekt objął znaczą część planety - próbki pochodziły z 43 krajów ma 7 kontynentach. Współautorami związanych z przedsięwzięciem badań jest tymczasem 300 naukowców ze 160 instytutów z różnych części świata.

Badania były możliwe m.in. dzięki nowoczesnym metodom analizy genetycznej. Naukowcy analizowali bowiem specyficzne dla bakterii i spokrewnionych z nimi archeonów cząsteczki zwane 16S rRNA.

Efektem jest baza z informacjami o bakteriach kolonizujących planetę. "Liczba potencjalnych zastosowań tej bazy danych i rodzajów naukowych pytań, jakie możemy teraz zadawać jest praktycznie nieograniczona" - mówi jeden z organizatorów projektu, prof. Rob Knight z UC San Diego.

"Oto jeden przykład – w 90 proc. przypadków możemy teraz określić, z jakiego środowiska pochodzi jakaś próbka, znając tylko jej mikrobiom czyli rodzaje i liczbę żyjących w niej mikroorganizmów. Taka informacja może być wykorzystana w medycynie sądowej do analizy miejsca przestępstwa" - opowiada naukowiec.

Jednym z głównych celów projektu jest lepsze poznanie życia planety. Pozwala on bowiem na zrozumienie samych mikroorganizmów i tego, jak oddziałują one ze środowiskiem, w tym z roślinami, zwierzętami a także ludźmi.

"Mikroby są wszędzie" - podkreśla dr Luke Thompson, główny autor publikacji w "Nature". "Jednak przed tym potężnym przedsięwzięciem, zmiany w mikrobiologicznym środowisku były badane głównie w odniesieniu do próbek jednego rodzaju, z jednego rejonu w danym czasie. Z tego powodu trudne było określenie zależności rządzących różnymi środowiskami w różnych rejonach geograficznych oraz znalezienie ogólnych zależności" - zauważa badacz.

Przeprowadzone analizy pokazały m.in. jak bardzo dane środowisko kształtuje skład populacji mikroorganizmów. Na przykład mikroorganizmy na skórze waleni i ryb są do siebie bardziej podobne, niż do mikrobów pływających wolno w wodzie. Z kolei np. mikrobiomy słodkowodne różnią się od słonowodnych, ale są do siebie bardziej podobne, niż chociażby do tych ze skóry wodnych zwierząt.

Generalnie mikroorganizmy zwierząt czy ludzi wyraźnie różnią się od żyjących wolno, takich jak te, które zamieszkują wodę czy glebę. Okazuje się np., że wolne mikrobiomy są dużo bardziej zróżnicowane, niż zamieszkujące jakiegoś gospodarza.

Baza danych jest otwarta na dalszą rozbudowę. "Potrzebne są kolejne próbki, aby uwzględnić takie czynniki, jak szerokość geograficzna czy wysokość oraz aby śledzić zmiany środowiskowe w czasie. Earth Microbiome Project dostarcza zarówno środków do eksploracji niezliczonych pytań oraz stanowi punkt wyjścia do systematycznego zbierania nowych informacji, aby na te pytania odpowiedzieć" - mówi dr Janet Jansson z Pacific Northwest National Laboratory. (PAP)

mat/ zan/