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わかりました！ サンプリング位置、ストレス、コミュニティ集合プロセスの相対的重要性のマップ。 a、サンプルの場所。 b、MSI。値が大きいほど応力が高いことを表します。 c、異種選択。 d、飛散制限。 b ～ d では、バブル サイズは各サンプリング位置の値を表します。 カラーバーは予測値を反映します。 R2cv は、各マップの生成に使用されるモデルの交差検証された R2 です。 P 値 (片側) は順列検定に基づいています。 A ～ D は、不均一な選択のホットスポットを示します。 クレジット: Nature Microbiology (2024)。 DOI: 10.1038/s41564-023-01573-x
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サンプリング位置、ストレス、コミュニティ集合プロセスの相対的重要性のマップ。 a、サンプルの場所。 b、MSI。値が大きいほど応力が高いことを表します。 c、異種選択。 d、飛散制限。 b ～ d では、バブル サイズは各サンプリング位置の値を表します。 カラーバーは予測値を反映します。 R2cv は、各マップの生成に使用されるモデルの交差検証された R2 です。 P 値 (片側) は順列検定に基づいています。 A ～ D は、不均一な選択のホットスポットを示します。 クレジット: Nature Microbiology (2024)。 DOI: 10.1038/s41564-023-01573-x
地下水中の微生物群集の組成と構造を形成するさまざまな生態学的プロセスに環境ストレスがどのような影響を与えるかを調査する、オクラホマ大学主導の7年間にわたる主力研究が発表された。 出版された Nature Microbiology誌に掲載されました。
阪大環境ゲノミクス研究所所長の周吉忠氏が率いるこの研究は、以下に焦点を当てた。 コミュニティ集会これは、微生物群集の組成と構造を形成する動的かつ複雑なプロセスに関するものです。 研究者はこの概念を使用して、さまざまな微生物種がどのようにして環境に生息するようになるのか、それらが互いにどのように相互作用し、環境とどのように相互作用するのか、そしてこれらの相互作用が生態系の全体的な機能にどのような影響を与えるのかを理解します。
「群集の集合プロセスと環境ストレスとの関係を理論化するために、私たちは29,000近くの同様の微生物群を観察し、200以上の生物地球化学変数を分析しました」と周氏は述べた。 「私たちは、確率的、つまりランダムな集合プロセスが群集構造の形成に重要であることを発見しましたが、ストレスが増加するにつれて、その相対的な重要性は減少しました。」
研究チームは、かつて核廃棄物処分場だった米国エネルギー省のオークリッジフィールド研究センターの約100の井戸から地下水サンプルを収集し、包括的な物理化学分析とマイクロバイオーム分析を実施した。
「オークリッジの地下水を調査したところ、環境条件に著しく大きな勾配があることが判明した。一部の地域は非常に高レベルのウラン、硝酸塩、さまざまな重金属や放射性金属で汚染されていた」と周氏は述べた。 「地下水の pH は約 2 から 11 まで変化しており、コミュニティの集合プロセスと地下水の関係を識別する前例のない機会を提供しています。 環境ストレス。」
彼らは、ストレスが増加すると多くの種が抑制される一方で、より高い耐性を持つ種が繁栄することを発見しました。 しかし、ストレスが低い、またはストレスのない環境下では、種の成長が速くなり、その結果、誕生、死亡、移動の頻度がはるかに高くなりました。
「微生物の拡散を制限する分散制限や微生物のランダムな誕生と死のようなプロセスはストレスとともに減少する一方、異なる微生物に有利な異なる環境条件を指す不均一選択はストレスとともに増加することがわかりました」と周氏は述べた。
環境ストレスに応じて微生物群集がどのように集合し、増殖し、あるいは死滅するかを理解することで、専門家は汚染された場所、特に汚染された場所を修復するための戦略を立てることができます。 地下水 有益な微生物群集に有利になるように条件を操作することによって、環境を改善します。
「バイオレメディエーションは汚染物質を分解または変換する微生物に依存しており、コミュニティの集会を理解することでこれらのプロセスを最適化できます」と周氏は述べた。 「私たちの研究は、微生物生態学、特に群集集合における確率論的プロセスと決定論的プロセスの間のバランスのより深い理解に貢献し、生態系の回復に広範な影響を及ぼします。 環境モニタリングさらには微生物の生態教育まで」と周氏は語った。
詳しくは：
Daliang Ning et al、環境ストレスは地下水微生物群集の集合を媒介する、Nature Microbiology (2024)。 DOI: 10.1038/s41564-023-01573-x
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#核廃棄物サイトのデータを微生物生態系の洞察に変換する
2024-01-17 17:38:19