ספוג הוא דרך פשוטה מאוד ליישם חלוקה מרובת רמות כדי לשפר את קהילת החיידקים הכוללת", אומר לינגצ'ונג יו. "אולי בגלל זה זה דבר ממש מלוכלך - המבנה של ספוג פשוט מהווה בית מושלם לחיידקים.

ספוג המטבח שלך הוא חממה טובה יותר עבור קהילות חיידקים מגוונות מאשר צלחת פטרי מעבדתית, מדווחים חוקרים.

לא רק השאריות הכלואות הופכות את שפע השפעות של החיידקים שמסתובבים כל כך שמחים ופרודוקטיביים, זה מבנה הספוג עצמו.

"המבנה של ספוג פשוט מהווה בית מושלם לחיידקים."

בסדרה של ניסויים, החוקרים מראים כמה שונים מינים מיקרוביאליים יכולים להשפיע זה על דינמיקת האוכלוסייה של זה בהתאם לגורמים של הסביבה המבנית שלהם כגון מורכבות וגודל.

חלק מהחיידקים משגשגים בקהילה מגוונת בעוד שאחרים מעדיפים קיום בודד. וסביבה פיזית המאפשרת לשני הסוגים לחיות את חייהם הטובים ביותר מובילה לרמות החזקות ביותר של המגוון הביולוגי. אדמה מספקת סביבה אופטימלית מסוג זה של דיור מעורב, וכך גם ספוג המטבח שלך.

מינים שונים של חיידקים אלה - כל אחד מהם תוכנן כך שיאיר בצבע אחר כך שחוקרים יוכלו לעקוב אחר הצמיחה שלהם - משגשגים בהרמוניה זה עם זה הודות לסביבתם המובנית. (קרדיט: אנדריאה וייס, זאק הולמס ויואנצ'י הא)

ניצולי קהילה מיקרוביאלית

ממצאי המחקר החדש מצביעים על כך שסביבות מבניות צריכות להילקח בחשבון על ידי תעשיות המשתמשות בחיידקים כדי לבצע משימות כמו ניקוי זיהום או ייצור מוצרים מסחריים, אומרים החוקרים.

"חיידקים הם בדיוק כמו אנשים שחיים במגפה - חלקם מתקשים להיות מבודדים בעוד שאחרים משגשגים", אומר לינגצ'ונג יו, פרופסור להנדסה ביו-רפואית באוניברסיטת דיוק.

"הוכחנו כי בקהילה מורכבת שיש לה אינטראקציות חיוביות ושליליות בין מינים, יש כמות ביניים של אינטגרציה שתמקסם את הדו-קיום הכולל שלה."

קהילות מיקרוביאליות מתערבבות בדרגות שונות ברחבי הטבע. אדמה מספקת פינות רבות לאוכלוסיות שונות לצמוח ללא אינטראקציה רבה מהשכנים שלהן. אותו הדבר ניתן לומר על טיפות מים בודדות על ראשי העלים.

אבל כשבני אדם זורקים מינים רבים של חיידקים יחד לגוון חסר מבנה כדי לייצר סחורות כמו אלכוהול, דלק ביולוגי, ותרופות, זה בדרך כלל על צלחת או אפילו מיכל גדול. בניסויים שלהם, אתה ועמיתיו מראים מדוע המאמצים התעשייתיים הללו עשויים להיות נבונים להתחיל בגישה מבנית למאמצי הייצור שלהם.

החוקרים סימנו ברקוד של כ-80 זנים שונים של החיידק כדי שיוכלו לעקוב אחר גידול האוכלוסייה שלהם. לאחר מכן הם ערבבו את החיידקים בשילובים שונים על לוחות גידול במעבדה עם מגוון רחב של חללי מחיה פוטנציאליים, החל משש בארות גדולות ועד 1,536 בארות זעירות.

הבארות הגדולות התקרבו לסביבות שבהן מינים חיידקיים יכולים להתערבב בחופשיות, בעוד שהבארות הקטנות חיקו חללים שבהם מינים יכלו לשמור לעצמם.

"המנה הקטנה ממש פגעה במינים התלויים באינטראקציות עם מינים אחרים כדי לשרוד, בעוד שהמנה הגדולה חיסלה את החברים שסובלים מאינטראקציות אלו (המתבודדים)", אתה אומר. "אבל חלוקת הביניים אפשרה גיוון מקסימלי של ניצולים בקהילה המיקרוביאלית".

ספוגים למטבח: בית נעים למיקרובים

התוצאות יוצרות מסגרת לחוקרים שעובדים עם קהילות חיידקים מגוונות כדי להתחיל לבדוק אילו סביבות מבניות עשויות לעבוד בצורה הטובה ביותר עבור עיסוקיהם, אומר אתה. הם גם מצביעים למה ספוג מטבח הוא כל כך שימושי מעון טבעי עבור חיידקים. הוא מחקה את דרגות ההפרדה השונות שנמצאות באדמה בריאה, ומספק שכבות שונות של הפרדה בשילוב עם גדלים שונים של חללים משותפים.

כדי להוכיח נקודה זו, החוקרים גם הפעילו את הניסוי שלהם עם רצועה של ספוג ביתי רגיל. התוצאות הראו שזו חממה טובה אפילו יותר של מגוון מיקרוביאלי מכל ציוד המעבדה שהם בדקו.

"כפי שמתברר, ספוג הוא דרך פשוטה מאוד ליישם חלוקה מרובת רמות כדי לשפר את הקהילה המיקרוביאלית הכוללת," אתה אומר. "אולי בגלל זה זה דבר ממש מלוכלך - המבנה של ספוג פשוט מהווה בית מושלם לחיידקים."

התוצאות מופיעות ב ביולוגיה כימית טבעית.

על הכותבים

המכונים הלאומיים לבריאות, הקרן הלאומית למדע, המשרד למחקר ימי ומשרד המחקר של הצבא מימנו את העבודה.

מקור: אוניברסיטת דיוק