Исследование выявило микробы, жизненно важные для здоровья реки Брисбен

Уникальный метод мониторинга здоровья реки обнаружил армию крошечных организмов, борющихся за защиту реки Брисбен.

Кандидат в Ph.D. Университета Квинсленда Апурва Прабху и почетный адъюнкт-профессор Крис Ринке возглавили команду, которая в течение 12 месяцев отбирала образцы, секвенировала и оценивала ДНК тысяч микроорганизмов в 3 частях реки Брисбен.

Исследование команды опубликовано в журнале ISME Communications.

Было отобрано и идентифицировано почти 2500 различных типов микробных геномов — многие принадлежат к ранее не изученным видам — что сформировало крупнейшую в мире базу данных микробных геномов для субтропического эстуария.

«Полный масштаб микробного разнообразия в реке Брисбен был неизвестен до сих пор», — сказала г-жа Прабху. «Микробы — удобный индикатор здоровья наших водных путей. Они эффективно перерабатывают питательные вещества, такие как углерод, азот, фосфор и сера.

К сожалению, на наших точках сбора в реке Брисбен — Индоруппили, Игл-Фарм и Шорнклифф в заливе Мортон — мы обнаружили большое количество микробов, которые питаются такими веществами, как нитраты или фосфор, что указывает на значительное загрязнение в результате деятельности человека, например, сельскохозяйственных стоков.

В частности, новая бактерия, которую мы назвали Hypereutrophica brisbanensis, оказалась важным индикатором повышенного уровня нитратов и фосфора. Всякий раз, когда мы встречали эту бактерию, уровень питательных веществ в реке был крайне высок, и, к сожалению, реальность такова, что пока эти микробы хорошо питаются, река страдает».

Команда использовала передовую метагеномику — метод, предназначенный для изучения целых сообществ микроорганизмов — вместе с методами машинного обучения для идентификации значительного числа новых микробов.

«Примечательно, что более 80% обнаруженных нами микроорганизмов были совершенно новыми для науки, что подчеркивает огромное и ранее не изученное разнообразие в нижнем течении реки Брисбен», — сказала г-жа Прабху. «Эти знания жизненно важны для разработки эффективных стратегий экологического мониторинга и управления, поскольку они конкретно указывают на наиболее актуальные проблемы, связанные с загрязнением наших водных путей».

Доктор Ринке заявил, что это исследование задает ориентир для исследований микробной экологии в эстуарных средах, особенно в субтропических и тропических регионах, таких как Брисбен.

«Интеграция метагеномики и машинного обучения представляет собой надежную основу для изучения микробных сообществ и их экологических функций», — сказал доктор Ринке.

«Будущие исследования могут опираться на эти выводы, чтобы далее объяснить сложные взаимодействия внутри микробных экосистем и их реакцию на изменения окружающей среды. Наша следующая цель — сосредоточиться на влиянии наводнений на микробные сообщества. Я уверен, что в мутных водах реки Брисбен скрывается еще много секретов».

Команда хотела бы отметить вклад исследователей из Школы химии и молекулярных биологических наук UQ и Центра исследования микробиома QUT.