Микробные сообщества не любят олигархию

Исследование, опубликованное в Nature, показывает, что высокая исходная выровненность сообщества (evenness) — ключевой фактор для сохранения функциональной стабильности экосистемы перед лицом селективного стресса.

Работа выполнена консорциумом пяти групп из Гентского университета (Бельгия) и Миланского университета (Италия) под руководством доктора Л. Виттеболле, доктора М. Марзорати и профессора Н. Буна.

Контекст и цель

В условиях глобального кризиса биоразнообразия взаимосвязь «биоразнообразие–стабильность» стала важной темой в экологии. Цель проекта — понять ключевые факторы для управления микробными сообществами с целью создания стабильных биотехнологических процессов для экологических и медицинских наук.

Ключевое открытие

Используя экспериментальные микроcosмы с бактериальными сообществами, исследование продемонстрировало:

• Сообщество должно иметь равномерное распределение среди своих функционально избыточных членов, чтобы быстро реагировать на селективный стресс.
• Если функция экосистемы в сильно неравномерном сообществе сильно зависит от доминирующего вида, её стабильность подвергается риску из-за колебаний среды.
• Слишком сильный отбор, ведущий к доминированию одного или нескольких видов, не гарантирует эффективной работы экосистемы.

Значение и перспективы

Это открытие имеет значение для прикладных и фундаментальных наук об окружающей среде, пищевой науки и медицинской микробиологии. Современные молекулярные методы можно использовать для прогнозирования сбоев в функциях экосистемы и долгосрочного управления биотехнологиями со смешанными микробными сообществами.

Источник: Wittebolle L. et al. Initial community evenness favors functionality under selective stress. Nature (2009), DOI 10.1038/nature07840.