در اعماق اقیانوسها، دنیایی از میکروبهای ناشناخته درون صخرههای مرجانی زندگی میکنند که هرکدام میتوانند گنجینهای از ترکیبات شیمیایی با کاربردهای پزشکی و زیستفناوری باشند. پژوهش تازهای که در مجله Nature منتشر شده، نشان میدهد هر گونه مرجانی جامعه میکروبی منحصربهفرد خود را دارد و بسیاری از این میکروبها تاکنون مطالعه نشده بودند.
تنوع میکروسکوپی پنهان در صخرههای مرجانی
صخرههای مرجانی اغلب به عنوان «جنگلهای بارانی دریا» شناخته میشوند و حدود یکسوم از حیات دریایی قابل مشاهده را پشتیبانی میکنند. اما حالا دانشمندان میگویند بخش بزرگی از تنوع واقعی آنها در سطح میکروسکوپی نهفته است. این دنیای پنهان یا همان میکروبیوم، نقش اساسی در سلامت و عملکرد صخرهها دارد.
مطالعه گسترده میکروبیومهای مرجانی
با پشتیبانی کنسرسیوم تارا پسیفیک، محققان نمونههای میکروبیوم را از 99 صخره مرجانی در 32 جزیره اقیانوس آرام بررسی کردند. آنها موفق به بازسازی ژنوم 645 گونه میکروبی شدند که بیش از 99 درصد از این گونهها هرگز پیش از این از نظر ژنتیکی توصیف نشده بودند. این میکروبها شرکای تخصصی مرجانها هستند و بسیاری از آنها ترکیبات زیستفعال تولید میکنند؛ موادی شیمیایی که میتوانند بر فرآیندهای زیستی تأثیر بگذارند و برای پزشکی یا صنعت ارزشمند باشند.
این مطالعه همچنین نشان داد باکتریهای مرتبط با مرجان حاوی طیف گستردهتری از خوشههای ژنی زیستسنتزی هستند - دستورالعملهای ژنتیکی برای ساخت ترکیبات طبیعی - نسبت به هر چیزی که تاکنون در اقیانوس ثبت شده است.
شکاف عمیق در دانش علمی
دکتر مگی ردی از مؤسسه رایان در دانشگاه گالوی میگوید: «وقتی یافتههای خود را با میکروبهای موجود در سایر گونههای صخرهای مقایسه کردیم، مشخص شد چقدر هنوز کم میدانیم. از بیش از 4000 گونه میکروبی شناساییشده، تنها 10 درصد اطلاعات ژنتیکی در دسترس دارند و کمتر از 1 درصد از گونههایی که فقط در نمونههای تارا پسیفیک یافت شدهاند، اصلاً مطالعه شدهاند. این شکاف بزرگی در درک ماست و بر نیاز به بررسیهای بیشتر تنوعزیستی، بهویژه در مناطق کمتر مطالعهشده، تأکید دارد.»
صخرههای مرجانی به مثابه کتابخانه مولکولی
محققان هشدار میدهند که وقتی صخرههای مرجانی آسیب میبینند یا نابود میشوند، تأثیر آن فقط به از بین رفتن ماهیها و اسفنجها محدود نمیشود. بلکه یک «کتابخانه مولکولی» عظیم از میکروبهای ناشناخته نیز از دست میرود. تحلیل آنزیمها و ترکیبات تازهشناساییشده نشان میدهد پتانسیل بکر عظیمی برای پیشرفتهای زیستفناوری و پزشکی وجود دارد.
آنزیمهای جدید و انقلاب در زیستفناوری
پروفسور اولیویه توماس از مؤسسه رایان میگوید: «پتانسیل زیستسنتزی میکروبیوم مرجانهای صخرهساز با منابع سنتی محصولات طبیعی مانند اسفنجها رقابت کرده یا از آنها پیشی گرفته است. در میان باکتریهای غنی از نظر زیستسنتزی، میکروارگانیسمهای ناشناختهای مانند اسیدوباکتریوتا را شناسایی کردیم که با مرجانها زندگی میکنند و آنزیمهای جدیدی با کاربردهای بالقوه هیجانانگیز در زیستفناوری تولید میکنند.»
این تحقیق فراخوانی جدی برای حفاظت از صخرههای مرجانی است. هر روز که این اکوسیستمهای ارزشمند در معرض تهدیدهای گرمایش جهانی و اسیدیشدن اقیانوسها قرار دارند، ممکن است ترکیباتی را از دست بدهیم که میتوانستند جان انسانها را نجات دهند. آینده پزشکی ممکن است در همین دنیای پنهان میکروسکوپی نهفته باشد.
