Beter inzicht in concurrentiestrijd tussen microben in bodems en oceanen
Vooral neerslag en bodemzuurgraad bepalen welke microben in een bepaalde habitat overleven en welke niet. Deze kennis is van belang om de biodiversiteit in stand te houden. Leidse milieukundigen werkten mee aan het onderzoek. Publicatie in Nature op 1 augustus.
Onderzoekers van het Centrum voor Milieuwetenschappen Leiden, Peter van Bodegom en Nadia Soudzilovskaia, namen deel aan een onderzoeksconsortium dat de mondiale verspreidingspatronen van micro-organismen in bodems en oceanen heeft vastgesteld. Voor het eerst is onderzocht hoe micro-organismen over de verschillende habitattypen en klimaatzones van de aarde zijn verspreid. Negentien universiteiten uit zeven landen werkten mee.
Dodelijke concurrentie
Onderzoekers van het consortium namen monsters van bodems en oceaanwater in tweehonderd verschillende ecosystemen. Met behulp van nieuwe metagenomics-methoden – waarbij genetisch materiaal direct uit bodemmonsters wordt geanalyseerd – onderzochten ze de samenstelling van de gemeenschappen van micro-organismen en keken ze hoe de micro-organismen met elkaar concurreren. Ze ontdekten dat milieuomstandigheden, vooral neerslag en de zuurgraad van de bodem (pH-niveau), de verdeling van microben op aarde regelen. Daarnaast zagen ze dat bacteriën en schimmels de voorkeur geven aan verschillende habitattypen. Concurrentie vindt plaats doordat micro-organismen antibiotische verbindingen produceren die concurrerende microben doden. Opvallend is dat zich in de bodem en in het water dezelfde processen afspelen.
Biodiversiteit in stand houden
Het onderzoek maakt duidelijk hoe microben een deel van de mondiale biodiversiteitspatronen creëren. Microben of micro-organismen, zoals bacteriën en schimmels, reguleren planten- en diervoedingsprocessen, de voedingsstoffencyclus en de koolstofopslag in ecosystemen. Tot nu toe was echter nog niet bekend welke microben hierbij op verschillende plaatsen op aarde betrokken zijn. Ook was nog onbekend hoe ze met elkaar concurreren om ruimte en voedingsstoffen en waarom welke microben in een bepaald milieu de concurrentiestrijd winnen. Zonder kennis van de verspreidingspatronen van micro-organismen is een volledig inzicht in de voedings- en koolstofcycli in de ecosystemen van de aarde niet mogelijk. En zonder dat inzicht kunnen geen goede beheersmaatregelen worden ontwikkeld om de biodiversiteit in stand te houden.
Zeven samenwerkende landen
De negentien universiteiten die deel uitmaakten van het consortium zijn gevestigd in Estland, Noorwegen, Zweden, Duitsland, Zwitserland en Spanje. In Nederland was, naast de Universiteit Leiden, de Universiteit . Wageningen betrokken.
Het artikel Structure and function of the global topsoil microbiome is verschenen in Nature op 1 augustus.
Tekst: Corine Hendriks
Bannerfoto: Plankton is de basis van de voedselketen in de oceanen. Het bestaat uit diertjes en plantjes kleiner dan 200 nanometer (= een miljardste van een meter). © Marine Science Today