Schimbări climatice și reciprocitate Nature Review Microbiologie - Știri 2020
postari populare
abstract
Schimbările climatice vor avea probabil efecte profunde asupra distribuției vieții pe această planetă. Relațiile reciproce, explică Diana Six, vor fi deosebit de afectate.
Schimbările climatice ne vor schimba fundamental biosfera. Cu toate acestea, cu greu putem prezice modul în care se vor schimba structura, funcția și diversitatea ecosistemelor afectate. Până în prezent, majoritatea modelelor predictive s-au concentrat asupra comunităților de flori sau animale și s-au bazat pe răspunsurile individuale ale speciilor țintă. Puțini au considerat interacțiunile dintre organisme, deși acestea pot diferenția semnificativ distribuția speciilor de cele prezise din modelele unei singure specii, iar diferențele în răspunsul speciilor la schimbările climatice sunt deosebit de importante atunci când sunt luate în considerare interacțiunile. Ca rezultat, puține studii au analizat modul în care aceste diferențe pot afecta stabilitatea interacțiunilor sau rezultatele lor și puține s-au concentrat asupra sistemelor simbiotice.
Simbiozele dintre microorganisme și eucariote sunt răspândite și mulți joacă roluri cheie în ecosistemele în care se găsesc. În special, reciprocitățile sunt forțe motrice importante pentru structura și funcția ecosistemelor. Facilitând partenerii, reciprocitatea permite organismelor să se afirme în habitate altfel marginale, să evite concurența, să exploateze noi nișe și să diminueze variabilitatea mediului. De exemplu, furnicile tăietoare de frunze sunt erbivorele dominante în pădurile în care trăiesc - un rol făcut posibil prin mutualitatea cu ciupercile. Mutualismele coral-dinoflagelate și termite-ciuperci își domină, de asemenea, mediul, unde acționează ca ingineri ai ecosistemelor. Mulți dăunători actuali și emergenți își datorează statutul condițiilor fizice îmbunătățite și inovațiilor importante care rezultă din colaborarea reciprocă cu partenerii microbieni.
Cele mai multe reciprocități sunt parteneriate între organisme ectoterme. Prin urmare, acestea sunt deosebit de sensibile la schimbările de temperatură și sunt cel mai afectate de schimbările climatice. O relație reciprocă rămâne stabilă și funcțională numai în anumite condiții de mediu. Deoarece observăm reciprocitățile ca unități care coexistă în aceleași condiții de mediu, presupunem adesea că partenerii au toleranțe de mediu identice. În realitate, reciprocitățile constau dintr-un amestec de specii cu origini și fiziologii filogenetice diferite și răspunsuri semnificativ diferite la mediul lor, dar care interacționează în condiții comune. Gradul de suprapunere a toleranțelor partenerilor și amploarea condițiilor care acoperă suprapunerea joacă un rol important în determinarea capacității asociației de a rămâne stabilă în condiții variabile sau variabile.
Pe măsură ce planeta se încălzește, ne putem aștepta la multe efecte reciproce puternice. Schimbările climatice au schimbat deja distribuția multor specii care participă la reciprocitate, cu unele consecințe devastatoare, cum ar fi pierderea simbionților în corali albiți în apele mai calde. Este posibil ca schimbările viitoare să fie și mai grave. În funcție de gradul și tipul de schimbare și de reacțiile individuale ale organismelor implicate, aptitudinea partenerilor se va îmbunătăți sau va scădea. Dezechilibrele fenologice ale partenerilor pot duce la decuplarea multor asociații și, în unele cazuri, la dispariție. Modificarea temperaturilor poate duce, de asemenea, la schimbări ale rezultatelor simbiozelor existente (de exemplu, trecerea de la reciprocitate la parazitism sau invers) sau la formarea de noi parteneriate. Efectele reciproce asupra dăunătorilor sau stâlpilor pot afecta toate ecosistemele. În majoritatea cazurilor, răspunsurile nu sunt liniare, ci mai degrabă praguri critice dincolo de care parteneriatele sunt schimbate permanent.
Schimbările climatice ne oferă un experiment de natură la scară largă care oferă o oportunitate unică de a dobândi cunoștințe despre multe aspecte ale reciprocității, în special rolul mediului în controlul stabilității. De exemplu, informațiile despre răspunsurile partenerilor pot fi utilizate pentru a dezvolta modele fenologice pentru a studia condițiile care susțin parteneriatul și cele care nu. Este important ca aceste cunoștințe să poată fi extinse pentru a sprijini eforturile de conservare pentru a proteja diversitatea biologică și funcțiile ecosistemului. De exemplu, aceleași modele utilizate pentru a înțelege stabilitatea ar putea fi utilizate pentru a regla cu precizie predicțiile despre efectele încălzirii asupra distribuției geografice a simbiozelor. Modelele actuale iau în considerare gazdele doar atunci când încearcă să prezică expansiunile și contracțiile zonei geografice din cauza temperaturilor în schimbare. Considerarea simultană a gazdelor și a simbionților are ca rezultat predicții mai precise.
Abilitatea noastră de a înțelege, adapta sau atenua efectele schimbărilor climatice depinde de modul în care aceasta afectează interacțiunile biologice. Având în vedere natura omniprezentă și importanța reciprocității, este imperativ să acordăm o atenție sporită cercetării acestor sisteme în contextul schimbărilor climatice.
Sfatul editorului
Mastocitele formează o sinapsă degranulatorie dependentă de anticorpi pentru secreția și apărarea țintite
Subiecte Secreția mastocitelor Transmisie sinaptică Rezumat Mastocitele sunt celule imune rezidente în țesuturi care joacă un rol cheie în inflamații și alergii. Aici arătăm că interacțiunea mastocitelor cu celulele anti-anticorp induce exocitoza polarizată a granulelor lor, rezultând o expunere susținută la enzime efectoare cum ar fi triptaza și chimaza la interfața celulă-celulă.
Cercetătorii marini se scufundă în stațiile de adâncime
Washington, observatoare fixe pe fundul mării, potrivit unor cercetători de frunte, ar putea înlocui expedițiile tradiționale pe mare la bordul navelor de cercetare, deoarece acestea reprezintă principala sursă de date oceanografice. Și guvernul SUA începe să elaboreze planuri pentru o rețea cuprinzătoare de astfel de observatoare pentru a oferi oceanografilor cea mai interesantă gamă posibilă de oportunități de cercetare. SCRIP
Cuantificarea numărului de copii vectoriale lentivirale în celule individuale care formează colonii hematopoietice prezintă efecte dependente de doză vectoriale asupra frecvenței și gradului de transducție
Subiecte Transducție genetică Celule stem hematopoietice Vectori virali Rezumat Vectorii lentivirali sunt instrumente eficiente pentru transferul genelor și integrează un număr variabil de copii ADN provirale în proporții variabile de celule. Nivelurile de transducție ale unei populații de celule pot depinde, prin urmare, de parametrii experimentali care influențează frecvența și/sau distribuția evenimentelor de integrare vectorială în acea populație. A
Secvența genomică a bioconvertirii lignocelulozei și fermentării xilozei drojdie Pichia stipitis
Rezumat Xiloza este o componentă majoră a lignocelulozei vegetale, iar fermentația sa este importantă pentru conversia biologică a biomasei vegetale în combustibili și substanțe chimice. Stipita Pichia este o drojdie nativă bine studiată, care fermentează xiloză. Mecanismul și reglarea metabolismului xilozei în P.
Modificarea dinamică a stării glicemice în faza incipientă după transplantul alogen de celule stem hematopoietice
Subiecte Efecte secundare Patogenia Deși supraviețuirea globală după transplantul de celule stem hematopoietice alogene (allo-HSCT) s-a îmbunătățit semnificativ, unele complicații post-transplant rămân probleme semnificative, inclusiv bolile infecțioase și GVHD. O abordare promițătoare a acestor complicații este intervenția legată de dietă, cum ar fi controlul glucozei. Din timp
Mai multe mecanisme susțin relieful plantelor și animalelor într-o zonă de coastă ecotonică
Subiecte Ecologie comunitară Științe mediului Rezumat Teoria sugerează că distribuția speciilor este extinsă prin interacțiuni pozitive ale speciilor, dar importanța facilitării distribuției speciilor la limitele ariei fiziologice nu a fost recunoscută pe scară largă.