Технологические достижения позволили ученым создать каталог морских микробов

Международная группа ученых создала наиболее полную на сегодняшний день базу данных морских микробов, сопоставленную с их биологическими функциями, местоположением и типом среды обитания. Исследование опубликовано в журнале Frontiers in Science.

Глобальный каталог KMAP 1.0 содержит более 317 млн групп генов морских организмов со всего мира. Ученые могут получить доступ к нему удаленно, чтобы исследовать, как работают различные океанские экосистемы, отслеживать влияние загрязнения и глобального потепления.

Большинство морских организмов невозможно изучить в лаборатории. Появление технологий секвенирования ДНК позволило преодолеть эту проблему, теперь можно идентифицировать организмы непосредственно из океанской воды и отложений. «Поскольку каждый вид имеет свой собственный набор генов, мы можем определить, какие организмы находятся в образце океана, проанализировав его генетический материал, – цитирует Phys.org ведущего автора исследования Элизу Лайоло из Научно-технологического университета имени короля Абдаллы (Саудовская Аравия). Два технологических достижения сделали это возможным в больших масштабах. Во-первых, это огромное увеличение скорости и снижение стоимости технологий секвенирования ДНК. Это позволило исследователям секвенировать весь генетический материал в тысячах образцов океана. Второе – это развитие огромных вычислительных мощностей и технологий искусственного интеллекта».

Исследователи сканировали последовательности ДНК из 2102 образцов океана, взятых на разных глубинах в разных местах по всему миру. Было идентифицировано 317,5 млн групп генов, из которых более половины можно классифицировать по типу организма и функции генов. 

Каталог уже выявил разницу в микробной активности в толще воды и на дне океана. Кроме того, обнаружено большое количество грибов, обитающих в мезопелагической зоне: это открытие подчеркивает их вклад в микробное разнообразие, говорится в исследовании. Информация, полученная учеными, призвана помочь понять, как микробы, живущие в разных средах обитания, формируют экосистемы, способствуют здоровью океана и влияют на климат. Каталог также служит основой для отслеживания влияния антропогенных воздействий, таких как загрязнение окружающей среды и глобальное потепление, на морскую жизнь. 

«Важно отметить, что геном океана – это не статическое свойство, а динамическое, подверженное продолжающейся эволюции, которая теперь вызвана антропогенными изменениями в морской среде, включая загрязнение пластиком и другими синтетическими материалами, изменение климата и связанное с ним потепление», – говорится в исследовании.