Ποιοι μικροοργανισμοί ζουν στο χώμα του εδάφους;
Ερευνητές από το University of Colorado Boulder είναι ένα βήμα πιο κοντά στο να δώσουν την απάντηση ύστερα από την κατάρτιση του πρώτου παγκόσμιου άτλαντα των εδαφικών βακτηρίων και την αναγνώριση μιας ομάδας περίπου 500 βασικών ειδών που είναι άφθονα παγκοσμίως.
Η νέα μελέτη, η οποία δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Science, περιορίζει την τεράστια ποικιλομορφία των βακτηρίων που κατοικούν στο έδαφος σε έναν κατάλογο ο οποίος θα καθοδηγεί τη μελλοντική έρευνα για τον χειρισμό μικροοργανισμών που επηρεάζουν τα θρεπτικά συστατικά, τη γονιμότητα του εδάφους και άλλες σημαντικές οικολογικές λειτουργίες.
“Με αυτή την έρευνα, έχουμε αρχίσει να ανοίγουμε το μαύρο κουτί και να κατανοούμε καλύτερα ποια μικροβιακά κύτταρα ζουν στα εδάφη”, δήλωσε ο Manuel Delgado-Baquerizo, κύριος συγγραφέας της μελέτης και μεταδιδακτορικός ερευνητής στο Συνεταιριστικό Ινστιτούτο Έρευνας στις Περιβαλλοντικές Επιστήμες (CIRES) στο CU Boulder.
Τα βακτήρια του εδάφους αντιπροσωπεύουν ένα μεγάλο ποσοστό της έμβιας βιομάζας του πλανήτη και διευκολύνουν τις βασικές διεργασίες του εδάφους, όπως η ανακύκλωση του άνθρακα και η διαθεσιμότητα θρεπτικών ουσιών.
Αλλά παρόλο που μελετώνται εδώ και δεκαετίες, οι μικροοργανισμοί που ζουν στο έδαφος εξακολουθούν να μην έχουν κατανοηθεί καλά λόγω των πολλών βακτηρίων που φτάνουν τις δεκάδες χιλιάδες. Τα περισσότερα είδη παραμένουν χωρίς περιγραφή, δεν ταιριάζουν με τα υπάρχοντα γονιδιακά αρχεία και δεν έχουν καλλιεργηθεί με επιτυχία στο εργαστήριο.
“Είναι εκπληκτικό το πόσα ακόμα δεν ξέρουμε για τους πιο κυρίαρχους μικροοργανισμούς που βρίσκονται στο έδαφος”, δήλωσε ο Noah Fierer, συν-συγγραφέας της νέας έρευνας. “Πολλοί από αυτούς δεν έχουν ονόματα ακόμα”, ανέφερε.
Για τη διεξαγωγή της μελέτης, οι ερευνητές συνέλεξαν δείγματα εδάφους από 237 διαφορετικές τοποθεσίες σε έξι ηπείρους και 18 χώρες, καλύπτοντας ένα πλήρες φάσμα κλίματος από ερήμους έως λιβάδια και υγρότοπους. Στη συνέχεια, χρησιμοποίησαν την αλληλουχία του DNA για να προσδιορίσουν τους τύπους των βακτηρίων που βρέθηκαν σε κάθε τοποθεσία και για να καθορίσουν ποια είδη υπάρχουν στα διάφορα εδάφη.
Οι ερευνητές διαπίστωσαν με ανάλυση DNA ότι μόλις το 2% από όλες τις 25.224 φυλές ή 511 είδη αντιστοιχούσαν σταθερά περίπου στο 50% των βακτηριακών κοινοτήτων του εδάφους παγκοσμίως. Αυτά τα προβλέψιμα κοινά βακτήρια μπορούν τώρα να στοχευθούν για μελλοντική μελέτη.
“Τώρα που έχουμε αυτόν τον κατάλογο, μπορούμε πραγματικά να επικεντρωθούμε στις ερευνητικές μας προσπάθειες για να κατηγοριοποιήσουμε αυτές τις μεγάλες ομάδες και να δούμε πού είναι και τι κάνουν”, δήλωσε ο Fierer, ο οποίος είναι αναπληρωτής καθηγητής στο τμήμα της Ecology and Evolutionary Biology του CU Boulder EBIO).
Η συνεχής έρευνα σχετικά με την ταυτότητα και τη λειτουργία των βακτηρίων του εδάφους θα μπορούσε ενδεχομένως να οδηγήσει σε γεωργικές εφαρμογές στο μέλλον.
“Τελικά, η γνώση των περισσότερων από αυτά τα βακτήρια μπορεί να μας επιτρέψει να βελτιώσουμε την υγεία και τη γονιμότητα του εδάφους”, δήλωσε ο Delgado-Baquerizo, καθηγητής στο Boulder’s Department of Ecology and Evolutionary Biology “Υπάρχουν πολλά που μπορούμε να κάνουμε τώρα που έχουμε αυτές τις πληροφορίες”.
Πηγή: A global atlas of the dominant bacteria found in soil. Science, 2018; 359 (6373): 320 DOI: 10.1126/science.aap9516
