Názory na mikrobiológiu v oblasti zmeny podnebia a vzájomnosti. Správy 2020
populárne príspevky
abstraktné
Je pravdepodobné, že zmena podnebia bude mať výrazný vplyv na distribúciu života na tejto planéte. Obzvlášť tvrdo zasiahnuté budú vzájomné vzťahy, vysvetľuje Diana Six.
Zmena podnebia zásadným spôsobom zmení našu biosféru. Ťažko však môžeme predvídať, ako sa zmení štruktúra, funkcia a rozmanitosť príslušných ekosystémov. Doteraz sa väčšina prediktívnych modelov zameriavala na spoločenstvá kvetov alebo zvierat a vychádzala z individuálnych odpovedí cieľového druhu. Málokto uvažoval o interakciách medzi organizmami, aj keď tieto môžu významne odlíšiť druhovú distribúciu od predpovedaného z modelov jednotlivých druhov a rozdiely v reakcii druhov na zmenu podnebia sú zvlášť dôležité, keď sa zohľadnia interakcie. Výsledkom je, že málo štúdií sa zaoberalo tým, ako môžu tieto rozdiely ovplyvniť stabilitu interakcií alebo ich výsledky, a len málo sa zameralo na symbiotické systémy.
Symbiózy medzi mikroorganizmami a eukaryotmi sú veľmi rozšírené a mnohé z nich zohrávajú kľúčovú úlohu v ekosystémoch, v ktorých sa nachádzajú. Obzvlášť reciprocita je dôležitou hnacou silou pre štruktúru a fungovanie ekosystémov. Uľahčením partnerov vzájomnosť umožňuje organizmom presadiť sa na inak okrajových stanovištiach, vyhnúť sa konkurencii, využívať nové medzery a tlmiť variabilitu prostredia. Napríklad mravce rezačky sú dominantnými bylinožravcami v lesoch, v ktorých žijú - túto úlohu im umožnila vzájomnosť s hubami. V prostredí, kde pôsobia ako inžinieri ekosystémov, dominujú mutualizmy koral-dinoflagelát a termit-huba. Mnoho súčasných a vznikajúcich škodcov vďačí za svoj status zlepšeniu kondície a dôležitým inováciám, ktoré sú výsledkom vzájomnej spolupráce s mikrobiálnymi partnermi.
Väčšina reciprocít sú partnerstvá medzi ektotermickými organizmami. Preto sú obzvlášť citlivé na zmeny teploty a sú najviac ovplyvnené zmenami podnebia. Vzájomný vzťah zostáva stabilný a funkčný iba za určitých podmienok prostredia. Pretože reciprocitu pozorujeme ako entity, ktoré koexistujú za rovnakých environmentálnych podmienok, často predpokladáme, že partneri majú rovnaké environmentálne tolerancie. V skutočnosti sa reciprocita skladá zo zmesi druhov s rôznym fylogenetickým pôvodom a fyziológiou a výrazne odlišnými reakciami na ich okolie, ktoré však za bežných podmienok interagujú. Miera prekrytia tolerancií partnera a šírka podmienok, ktoré prekrývajú, zohrávajú dôležitú úlohu pri určovaní schopnosti asociácie zostať stabilnou pri meniacich sa alebo premenlivých podmienkach.
Keď sa planéta zahreje, môžeme očakávať veľa silných vzájomných efektov. Zmena podnebia už zmenila distribúciu mnohých druhov, ktoré sa zúčastňujú na reciprocite, s niektorými zničujúcimi následkami, ako je strata symbiontov v bielených koraloch v teplejších vodách. Budúce zmeny budú pravdepodobne ešte vážnejšie. V závislosti od stupňa a typu zmeny a v závislosti od individuálnych reakcií zúčastnených organizmov sa zdatnosť partnerov zlepší alebo zníži. Fenologické nezhody partnerov môžu viesť k odpojeniu mnohých združení a v niektorých prípadoch k zániku. Zmena teplôt môže tiež viesť k posunom vo výsledkoch existujúcich symbióz (napr. Posun od reciprocity k parazitizmu alebo naopak) alebo k vytvoreniu nových partnerstiev. Vzájomné účinky na škodcov alebo stĺpy môžu mať vplyv na všetky ekosystémy. Vo väčšine prípadov nejde o lineárne odpovede, ale o kritické limity, nad ktorými sa partnerstvá trvale menia.
Zmena podnebia nám ponúka rozsiahly prírodný experiment, ktorý ponúka jedinečnú príležitosť dozvedieť sa o mnohých aspektoch reciprocity, najmä o úlohe životného prostredia pri kontrole stability. Napríklad informácie o odpovediach partnerov možno použiť na vývoj fenologických modelov, ktoré sa dajú použiť na štúdium podmienok, ktoré partnerstvo podporujú, a tých, ktoré tak neurobia. Je dôležité, aby sa tieto vedomosti mohli rozšíriť na podporu úsilia o ochranu biodiverzity a funkcií ekosystému. Rovnaké modely používané na pochopenie stability sa dajú napríklad použiť na doladenie predpovedí o účinkoch otepľovania na geografické rozloženie symbióz. Súčasné modely berú do úvahy iba hostiteľov, keď sa snažia predpovedať expanzie a kontrakcie geografickej oblasti v dôsledku meniacich sa teplôt. Výsledkom simultánneho zohľadnenia hostiteľov a symbiontov sú presnejšie predpovede.
Naša schopnosť porozumieť, prispôsobiť sa alebo zmierniť dopady zmeny podnebia závisí od toho, ako ovplyvňujú biologické interakcie. Vzhľadom na všadeprítomnú povahu a význam vzájomnosti je nevyhnutné, aby sme výskumu týchto systémov venovali väčšiu pozornosť v kontexte zmeny podnebia.
Tip redakcie
Žírne bunky tvoria od protilátky závislé degranulačné synapsie pre cielenú sekréciu a obranu
Témy Sekrécia žírnych buniek Synaptický prenos Abstrakt Žírne bunky sú imunitné bunky rezidentné v tkanivách, ktoré hrajú kľúčovú úlohu pri zápaloch a alergiách. Tu ukážeme, že interakcia žírnych buniek s anti-protilátkovými bunkami indukuje polarizovanú exocytózu ich granúl, čo vedie k trvalej expozícii efektorovým enzýmom, ako sú tryptáza a chymáza, na rozhraní medzi bunkami. The
Námorní vedci sa potápajú na hlbokomorské stanice
Washingtonské observatóriá pre fixné morské dno podľa popredných vedcov pravdepodobne nahradia tradičné expedície na mori na palube výskumných plavidiel, pretože sú hlavným zdrojom oceánografických údajov. A vláda USA začína pripravovať plány na komplexnú sieť takýchto observatórií, ktoré by oceánografom ponúkli najzaujímavejšiu možnú škálu výskumných príležitostí. SCRIP
Kvantifikácia počtu kópií lentivírusových vektorov v jednotlivých bunkách tvoriacich kolónie krvotvorby ukazuje na dávke závislé účinky vektora na frekvenciu a rozsah transdukcie
Témy Genetická transdukcia Hematopoetické kmeňové bunky Vírusové vektory Abstrakt Lentivírusové vektory sú účinným nástrojom na prenos génov a integrujú premenlivý počet kópií provírusovej DNA v premenlivých bunkových pomeroch. Úrovne transdukcie bunkovej populácie môžu preto závisieť od experimentálnych parametrov, ktoré ovplyvňujú frekvenciu a/alebo distribúciu udalostí integrácie vektorov v tejto populácii. A
Genomická sekvencia biokonvertujúcich lignocelulózových a xylózových kvasiniek Pichia stipitis
Abstrakt Xylóza je hlavnou zložkou rastlinnej lignocelulózy a jej fermentácia je dôležitá pre biologickú premenu rastlinnej biomasy na palivá a chemikálie. Pichia Stipitis je dobre preštudované natívne kvasinky kvasiace xylózu. Mechanizmus a regulácia metabolizmu xylózy v P.
Dynamická zmena glykemického stavu v počiatočnej fáze po alogénnej transplantácii krvotvorných kmeňových buniek
Témy Nežiaduce účinky Patogenéza Aj keď sa celkové prežívanie po alogénnej transplantácii krvotvorných kmeňových buniek (allo-HSCT) významne zlepšilo, niektoré potransplantačné komplikácie zostávajú významnými problémami vrátane infekčných chorôb a GVHD. Sľubným prístupom k týmto komplikáciám je intervencia súvisiaca s diétou, ako je napríklad kontrola glukózy. Skoro
Úľavu rastlín a živočíchov v ekotonickej pobrežnej oblasti podporuje niekoľko mechanizmov
Témy Ekológia komunity Environmentálne vedy Abstrakt Teória naznačuje, že distribúcia druhov sa rozširuje prostredníctvom pozitívnych interakcií druhov, ale dôležitosť uľahčenia distribúcie druhov na hraniciach fyziologického rozsahu nebola široko uznávaná.