Vi tenker på korallrev som et variert økosystem, men hver korall er en hel og kompleks mikroverden av organismer som er umerkelig for øynene våre. Floriaan Devloo-Delva, Forfatter gittVi tenker på korallrev som et variert økosystem, men hver korall er en hel og kompleks mikroverden av organismer som er umerkelig for øynene våre. Floriaan Devloo-Delva, Forfatter gitt

Har du noen gang hatt en tarm følelse av at du har noe til felles med et korallrev? Vel du gjør. Både mennesker og koraller stole på at mikroorganismer skal fungere normalt.

Over alle arter, mikrobiomer - mikroorganismer som lever med oss ​​- støtter økosystemer ved å sykle næringsstoffer, fikse nitrogen og bryte ned detritus.

I menneskets tarm hjelper vår mikrobiome til å trekke ut næringsstoffer fra inntatt mat, samt å påvirke immunsystemet. Vi begynner også å forstå hvordan dette interne økosystemet kan påvirke vårt fysisk og psykisk helse.

Koraller påvirkes også av deres mikrobiom. Som menneskets tarm antas mikrobiomet å bidra til suksess av koraller og korallrev gjennom roller i ernæring, næringssyklus og beskyttelse mot sykdommer.


innerself abonnere grafikk


Men i forhold til den humane mikrobiomet er prosessene som koralbakteriepopulasjoner påvirker helsen og funksjonene til disse viktige økosystemene ikke kjent. Noen av disse bakteriene kan være kilden til nye menneskelige stoffer, eller hjelpe oss å forstå hvordan bleking påvirker koraller.

En stor utfordring er den rene kompleksiteten av koralmikrobiomer. Dette gjør det vanskelig å identifisere bakteriene som spiller disse viktige roller eller å dechifisere hvordan de samhandler med koralen.

En uutforsket undervanns microworld

Koraller har en mikrobiom som består av hundrevis av tusenvis av mikroorganismer (bakterier, virus, archaea og sopp) organisert på en mikroskala som er umerkelig for det menneskelige øye. En koralkoloni tilbyr mange forskjellige rom for mikrober å leve i. Denne rekke mikrohabitater bidrar til å gjøre koraller til en av de mest varierte økosystemene i verden.

En korallart kan være vertskap mer enn 100,000 forskjellige bakterier, og et gram koral kan ha mer enn 30,000 bakterier av tusenvis av forskjellige typer. Antallet og typer av disse bakterielle samfunn kan variere over koral kolonier, arter og rev.

Disse samfunnene endres også når koraller blir stresset, for eksempel når de opplever endringer i miljøforhold, blir syke eller står overfor konkurranse fra alger til rom. Men disse forholdene er komplekse, så hvordan kan vi finne ut hva som skjer?

Mikrober til alle formål

Som med en menneskelig mikrobiom innebærer studien av koralbakterier først å samle prøver (selv om det krever dykkere i stedet for swabs) for å samle DNA. De bakterielle genomene sekvenseres deretter og DNA-sekvensene sammenlignet med databaser av sekvenser fra kjente bakterier. Denne sammenligningen har gitt oss mulighet til å klassifisere mikrober.

Gjennom disse analysene har det vært mulig å identifisere bakterier tilstede i ulike stadier av korallernes levetid. Disse inkluderer arter involvert i sykling nitrogen og svovelog sjeldne bakterier som kan spille en rolle i transport av næringsstoffer fra fotosyntetiske alger som lever i koraller (kjent som zooxanthellae).

Vi har også identifisert bakterielle arter som produserer antimikrobielle og antibakterielle forbindelser, som bidrar til å forebygge sykdom og overgrowth av den immobile koralen.

Imidlertid samsvarer ikke tusenvis av de bakterielle DNA-sekvensene med noe i dagens databaser. Disse anonyme bakteriene har ikke blitt rapportert i noe annet økosystem og er sannsynligvis helt nye bakteriearter.

Nye medisiner

Mangfoldet av koralmikrobiomet er ikke bare fascinerende, men gir også det spennende potensialet for nye medisiner og nye biologisk aktive forbindelser.

For eksempel trenger vi sterkt nye antibiotika til å bekjempe rask akselerasjon av motstand. Nesten alle våre nåværende antibiotika ble først isolert fra bakterier. Viktig er at ingen klinisk nyttig antibiotikum med en helt ny mekanisme for bekjempelse av infeksjon har blitt oppdaget siden 1980s.

Nye bakteriearter tilbyr uutnyttede ressurser for oppdagelsen av nye antibiotika, så vel som andre bioaktive produkter, hvis de kan dyrkes vellykket. Kultiverende koralbakterier er en stor utfordring, men er også en mulighet til å forstå antimikrobielle forbindelser som eksisterer i naturen.

Å dyrke disse bakteriene kan også berike ressurser som Griffith University Nature Bank, som samler biologiske prøver og deler dem med forskere som leter etter nye stoffer rundt om i verden.

Minekanarier og usynlige hjelpere

Det er klart at vi bare har ripet overflaten av det komplekse økosystemet til korallrev og deres uutforskede mikrobiomer. Vi lærer kontinuerlig bare hvor mangfoldige koralsystemer er, og vurderer hvor unikt og uutforsket de forblir.

Fremskritt i DNA-teknologier gjør det mulig for oss å utforske stadig flere dimensjoner, men en lang og spennende sti ligger fremdeles fremover. Fortsatt analyse av korallrev og koralmikrobiomer er viktig for å forstå økologi og biologi av koraller og korallrev - og avgjørende hvordan disse endrer seg, spesielt som svar på eksterne hendelser som bleking og kystforurensning.

Bevaring av uutnyttede og uutforskede ressurser er også viktig for fremtidig oppdagelse av nye og forbedrede antibakterielle forbindelser.

Om forfatterneDen Conversation

Alejandra Hernandez, PhD kandidat, ARC Senter for Excellence for Coral Reef Studies

James Cook University; Roisin McMahon, Seniorforsker, Institutt for molekylærbiovitenskap, Universitetet i Queensland

Tracy Ainsworth, forskningsfellow, ARC senter for fortreffelighet for korallrevstudier, James Cook University

Denne artikkelen ble opprinnelig publisert på Den Conversation. Les opprinnelige artikkelen.

Relaterte bøker

at InnerSelf Market og Amazon