Микробные экосистемы — например, в морской воде, почве или кишечнике человека — поражают своим разнообразием. Однако учёные часто сталкиваются с проблемой: многие микроорганизмы погибают при попытках их культивировать в лабораториях. 🧫
Новое исследование команды из Института функционального биоразнообразия Гельмгольца (Германия) проливает свет на эту загадку. Оказывается, выживание микробов зависит не только от потребностей отдельных видов, но и от сложной сети взаимосвязей. Даже небольшие изменения в структуре этих связей могут привести к коллапсу всей системы! 🔗
Учёные смоделировали микробные сообщества как сети, где виды обмениваются метаболическими продуктами. Каждый микроорганизм потребляет питательные вещества и выделяет вещества, необходимые другим. 🌱➡️🦠
Используя методы теории сетей (математический инструмент из арсенала физиков), они обнаружили: потеря даже одного звена в такой сети может вызвать резкое снижение биоразнообразия. «Это похоже на перебои в электросетях или кризис поставок во время пандемии COVID-19», — объясняет ведущий автор работы. 💥
Ключевой вывод: восстановить разрушенное сообщество крайне сложно, даже при возврате ресурсов. «Речь не о потребностях отдельных микробов, а о том, от кого они зависят. Всё сообщество либо процветает, либо гибнет вместе», — подчёркивают учёные. 🌐
—
Почему это важно?
Исследование меняет взгляд на устойчивость микробных систем. Даже в богатой питательными веществами среде (например, лабораторной) сообщество может погибнуть, если нарушены его внутренние связи. Это критически важно для медицины, экологии и биотехнологий! 🧪
🔍 Детали исследования:
- Опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
- Методология: анализ сетевых взаимодействий вместо традиционного подхода «один микроб — одна среда».
Этот прорыв открывает новые пути для создания стабильных искусственных экосистем и борьбы с антибиотикорезистентностью. 💡