Biolodzy z University of Queensland, z kolegami z innych australijskich ośrodków, na łamach magazynu „Nature” opisali mikrobiom Wielkiej Rafy Koralowej.

W 2012 roku w serii artykułów opublikowanych również w tym magazynie pokazano, że organizm człowieka jest zamieszkiwany przez tysiące różnych gatunków mikrobów, które na różne sposoby wpływają na ludzkie zdrowie.

- Teraz możemy zacząć badać, co charakteryzuje zdrowy mikrobiom rafy i jak te niewidoczne społeczności reagują na zmiany zachodzące na Wielkiej Rafie Koralowej, takie jak blaknięcie koralowców, sztormy, osadzanie się osadów czy rybołówstwo i inne czynniki stresowe - zaznacza prof. Philip Hugenholtz z University of Queensland, jeden z autorów publikacji.

Badacze przeanalizowali DNA znalezione w próbkach wody morskiej pobranych z czterdziestu ośmiu miejsc.

Jak twierdzą, to pierwszy raz, kiedy kompleksowo zbadano mikrobiom otwartych wód systemów rafowych Wielkiej Rafy Koralowej.

Zdołali zidentyfikować ponad 800 tys. mikrobiologicznych genomów, w tym ponad 5 tys. genomów bakterii i archeonów, reprezentujących 876 odrębnych gatunków. Dwie trzecie z nich to gatunki nowe, po raz pierwszy udostępnione do badań.

Wykryto ponad 360 tys. różnych grup wirusów, w tym wirusów z rzędu Crassvirales, które infekują bakterie i zostały po raz pierwszy wykryte w ludzkich jelitach w 2014 r.

Początkowo sądzono, że wirusy te mogą wskazywać na obecność odchodów ludzi lub zwierząt, jednak według badania występują również w otwartych wodach Wielkiej Rafy Koralowej.

Bezpośrednio z próbek wody morskiej naukowcy odtworzyli kompletne chromosomy dwóch najliczniej występujących mikroalg Wielkiej Rafy Koralowej - Bathycoccus i Ostreococcus.

Na podstawie tych wyników opracowali Bazę Genomów Mikroorganizmów Wielkiej Rafy Koralowej - system dostępny dla wszystkich badaczy raf. Dokonanie było możliwe dzięki najnowszym zdobyczom biotechnologii.

- Postępy w sekwencjonowaniu DNA pozwoliły nam udokumentować i zacząć modyfikować społeczności mikroorganizmów, które wpływają na przykład na zdrowie roślin i ludzi. Najnowsze osiągnięcia umożliwiły nam badanie mikrobiomów w skali całego ogromnego ekosystemu Wielkiej Rafy Koralowej - wyjaśnia Yun Kit Yeoh z Australian Institute of Marine Science, współautor badania.

- Te mikroorganizmy są niezwykle ważne. Mikroalgi wytwarzają większość tlenu, którym oddychamy i stanowią podstawę łańcuchów pokarmowych w otwartych wodach oceanicznych. Są zjadane przez kryl i inne organizmy zooplanktonowe, które następnie stają się pokarmem dla kolejnych zwierząt - od najmniejszych polipów koralowych po największe wieloryby. Dotąd jednak nie mogliśmy obserwować tych społeczności - dodaje.

Naukowcy podkreślają, że mimo postępu metod naukowych, odkrycie było dużym wyzwaniem.

- Ocean lubi wszystko ze sobą mieszać. Jedna kropla wody może zawierać tysiące różnych, choć często bardzo blisko spokrewnionych mikroorganizmów. Są to niezwykle złożone społeczności. Ponadto wiele mikroorganizmów oceanicznych jest przystosowanych do typowych dla oceanów warunków ubogich w składniki odżywcze, przez co ich DNA zawiera niewiele guaniny i cytozyny - dwóch spośród czterech zasad tworzących podwójną helisę. To właśnie połączenie niskiej zawartości GC (guaniny i cytozyny) i dużej złożoności tych społeczności utrudniało prowadzenie tego rodzaju badań - tłumaczy jeden z ekspertów, dr Steven Robbins z University of Queensland.

- Badanie to uzupełni długoterminowy monitoring Wielkiej Rafy Koralowej, prowadzony przez AIMS od ponad 40 lat - podsumowuje dr Yeoh.

Marek Matacz (PAP)

mat/ agt/