Изменения на климата и реципрочност Природата преглежда микробиологията - Новини 2020

абстрактно

Промените в климата вероятно ще имат дълбоки ефекти върху разпределението на живота на тази планета. Взаимните отношения, обяснява Даяна Шест, ще бъдат особено тежко засегнати.

Изменението на климата ще промени коренно нашата биосфера. Едва ли можем да предвидим как ще се променят структурата, функцията и разнообразието на засегнатите екосистеми. Досега повечето прогнозни модели са фокусирани върху общности от цветя или животни и са базирани на индивидуалните отговори на целевите видове. Малцина са обмисляли взаимодействията между организмите, въпреки че те могат значително да разграничат разпределението на видовете от тези, предсказани от модели на отделни видове, а разликите в реакцията на видовете към изменението на климата са особено важни, когато се вземат предвид взаимодействията. В резултат на това малко проучвания разглеждат как тези различия могат да повлияят на стабилността на взаимодействията или техните резултати, а малко са се фокусирали върху симбиотичните системи.

Симбиозите между микроорганизмите и еукариотите са широко разпространени и много от тях играят ключова роля в екосистемите, в които се намират. По-специално реципрочността е важна движеща сила за структурата и функцията на екосистемите. Улеснявайки партньорите, реципрочността позволява на организмите да се утвърдят в иначе пределни местообитания, да избегнат конкуренцията, да използват нови ниши и да намалят променливостта на околната среда. Например, мравките за рязане на листа са доминиращите тревопасни животни в горите, в които живеят - роля, възможна от взаимността с гъбите. Корало-динофлагелатните и термито-гъбичните мутуализми също доминират в средата си, където действат като екосистемни инженери. Много настоящи и нововъзникващи вредители дължат статута си на подобрена годност и важни иновации, които са резултат от взаимното сътрудничество с микробни партньори.

Повечето реципрочност са партньорства между ектотермични организми. Следователно те са особено чувствителни към промени в температурата и са най-засегнати от изменението на климата. Взаимната връзка остава стабилна и функционална само при определени условия на околната среда. Тъй като наблюдаваме реципрочността като образувания, които съжителстват при едни и същи условия на околната среда, често приемаме, че партньорите имат идентични толерантности към околната среда. В действителност реципрочността се състои от смес от видове с различен филогенетичен произход и физиология и значително различни реакции към тяхната среда, но които си взаимодействат при общи условия. Степента на припокриване в допустимите отклонения на партньора и широчината на условията, които се припокриват, играят важна роля за определяне на способността на асоциацията да остане стабилна при променящи се или променливи условия.

Докато планетата се затопля, можем да очакваме много мощни взаимни ефекти. Изменението на климата вече е променило разпространението на много видове, които участват в реципрочност, с някои опустошителни последици, като загубата на симбионти в избелени корали в по-топлите води. Бъдещите промени вероятно ще бъдат още по-сериозни. В зависимост от степента и вида на промяната и индивидуалните реакции на засегнатите организми, годността на партньорите ще се подобри или намали. Фенологичните несъответствия на партньорите могат да доведат до отделяне на много асоциации и в някои случаи до изчезване. Промяната на температурите може също да доведе до промени в резултатите от съществуващите симбиози (например преминаване от реципрочност към паразитизъм или обратно) или до формиране на нови партньорства. Взаимните ефекти върху вредители или стълбове могат да засегнат всички екосистеми. В повечето случаи отговорите не са линейни, а по-скоро критични прагове, над които партньорствата се променят трайно.

Изменението на климата ни предлага мащабен природен експеримент, който предоставя уникална възможност за придобиване на познания за много аспекти на реципрочността, особено за ролята на околната среда в контрола на стабилността. Например, информация за отговорите на партньорите може да се използва за разработване на фенологични модели, които могат да се използват за проучване на условия, които подкрепят партньорството, и тези, които не го правят. Важно е тези знания да бъдат разширени, за да подкрепят усилията за опазване на биологичното разнообразие и функциите на екосистемата. Например същите модели, които се използват за разбиране на стабилността, могат да бъдат използвани за фина настройка на прогнозите за ефектите от затоплянето върху географското разпространение на симбиозите. Настоящите модели вземат предвид хостовете само когато се опитват да предскажат разширения и свивания на географския район поради променящите се температури. Едновременното разглеждане на гостоприемниците и симбионтите води до по-точни прогнози.

Нашата способност да разбираме, адаптираме или смекчаваме ефектите от изменението на климата зависи от това как то влияе върху биологичните взаимодействия. Предвид повсеместния характер и значението на реципрочността, наложително е да отделим повече внимание на изследванията на тези системи в контекста на изменението на климата.

Съвет на редактора

Мастните клетки образуват зависим от антитела дегранулаторен синапс за целенасочена секреция и защита

Теми Секреция на мастните клетки Синаптично предаване Абстракт Мастните клетки са имунни клетки, пребиваващи в тъканите, които играят ключова роля при възпалението и алергиите. Тук показваме, че взаимодействието на мастоцитите с клетките срещу антитела предизвиква поляризираната екзоцитоза на техните гранули, което води до продължително излагане на ефекторни ензими като триптаза и химаза на границата между клетката и клетката. The

Морските изследователи се гмуркат до дълбоководни станции

Според водещи изследователи обсерваториите за фиксирано морско дъно във Вашингтон вероятно ще заменят традиционните експедиции в морето на борда на изследователски кораби, тъй като те са основният източник на океанографски данни. А правителството на САЩ започва да създава планове за обширна мрежа от подобни обсерватории, за да предложи на океанографите възможно най-вълнуващия набор от възможности за научни изследвания. СКРИП

Количественото определяне на броя на копията на лентивирусни вектори в отделни клетки, образуващи хемопоетични колонии, показва векторно зависими от дозата ефекти върху честотата и степента на трансдукция

Теми Генетична трансдукция Хематопоетични стволови клетки Вирусни вектори Абстракт Лентивирусните вектори са ефективни инструменти за трансфер на гени и интегрират променлив брой копия на провирусна ДНК в променливи клетъчни пропорции. Следователно нивата на трансдукция на клетъчна популация могат да зависят от експериментални параметри, които влияят върху честотата и/или разпределението на събития на векторна интеграция в тази популация. A

Последователност на генома на биоконвертираща лигноцелулоза и ферментираща ксилоза дрожди Pichia stipitis

Резюме Ксилозата е основен компонент на растителната лигноцелулоза и нейната ферментация е важна за биологичното превръщане на растителната биомаса в горива и химикали. Pichia Stipitis е добре проучена, естествена квасеща ферментираща мая. Механизмът и регулацията на метаболизма на ксилозата при P.

Динамична промяна в гликемичния статус в ранната фаза след алогенна трансплантация на хематопоетични стволови клетки

Теми Неблагоприятни ефекти Патогенеза Въпреки че общата преживяемост след алогенна трансплантация на хематопоетични стволови клетки (ало-HSCT) се е подобрила значително, някои усложнения след трансплантацията остават значителни проблеми, включително инфекциозни заболявания и GVHD. Обещаващ подход към тези усложнения е свързаната с диета интервенция, като контрол на глюкозата. Рано

Няколко механизма подпомагат релефа на растенията и животните в екотонична крайбрежна зона

Теми Екология на общността Науки за околната среда Резюме Теорията предполага, че разпространението на видовете се разширява чрез положителни видови взаимодействия, но значението на улесняването на разпределението на видовете на границите на физиологичния обхват не е широко признато.