Новая модель на основе генов предполагает, что для микробов важно не "кто ты", а "что ты делаешь"

Исследователи из Центра экологических наук Университета Мэриленда под руководством Виктории Коулз разработали новую модель, симулирующую влияние микробной активности на химию Северной Атлантики. Опубликованная в журнале Science, модель впервые позволяет прогнозировать распространение генов и их транскрипцию в океане и указывает, что эволюция метаболических функций, а не отдельных видов, формирует химию океана в том виде, в каком мы её знаем.

Модель принципиально меняет подход к пониманию роли микробного разнообразия, которое может достигать 170 000 видов. Поскольку большинство из них невозможно культивировать в лаборатории, учёные создали «синтетические» модельные организмы с разными метаболическими функциями и поместили их в виртуальный океан. Ключевой вывод: именно доступный сообществу набор функций генов, а не их распределение по конкретным организмам, определяет биогеохимические процессы. Разные сообщества микробов, выполняющие одни и те же функции (например, фиксацию азота), приводят к одинаковой наблюдаемой химии океана.

«Модели, которые мы используем сегодня для понимания изменения климата, основаны на распространённых в современном океане микробах. Они не включают редкие виды, которые могут стать обычными в будущем», — отмечает Виктория Коулз. Новая модель, способная адаптироваться к изменению условий, таким как загрязнение питательными веществами или климат, может дать более точные прогнозы о будущих изменениях в биогеохимии океана.