يقول Lingchong You ، "الإسفنج هو طريقة بسيطة جدًا لتنفيذ تقسيم متعدد المستويات لتعزيز المجتمع الميكروبي بشكل عام. ربما هذا هو السبب في أنه شيء قذر حقًا - هيكل الإسفنج يجعله مكانًا مثاليًا للميكروبات.
أفاد باحثون أن إسفنجة المطبخ الخاصة بك هي حاضنة أفضل للمجتمعات البكتيرية المتنوعة من طبق بتري المختبر.
لا يقتصر الأمر على بقايا الطعام العالقة التي تجعل وفرة الميكروبات التي تتجمع حولها سعيدة ومنتجة للغاية ، إنها بنية الإسفنج نفسها.
"هيكل الإسفنج يجعله مكانًا مثاليًا للميكروبات."
في سلسلة من التجارب ، أظهر الباحثون مدى تنوعها الأنواع الميكروبية يمكن أن تؤثر على الديناميكيات السكانية لبعضها البعض اعتمادًا على عوامل بيئتها الهيكلية مثل التعقيد والحجم.
تزدهر بعض البكتيريا في مجتمع متنوع بينما يفضل البعض الآخر وجودًا منفردًا. وتؤدي البيئة المادية التي تسمح لكلا النوعين بأن يعيشوا أفضل حياة لهم إلى أقوى مستويات التنوع البيولوجي. توفر التربة هذا النوع من بيئة الإسكان المختلط المثلى ، وكذلك إسفنجة المطبخ.
هذه الأنواع المختلفة من البكتيريا - تم تصميم كل منها لتوهج لونًا مختلفًا حتى يتمكن الباحثون من تتبع نموها - تزدهر في انسجام مع بعضها البعض بفضل بيئتها المنظمة. (الائتمان: أندريا فايس ، زاك هولمز ، ويوانتشي ها)
الناجون من المجتمع الميكروبي
يقول الباحثون إن نتائج الدراسة الجديدة تشير إلى أن البيئات الهيكلية يجب أن تؤخذ في الاعتبار من قبل الصناعات التي تستخدم البكتيريا لإنجاز مهام مثل تنظيف التلوث أو إنتاج منتجات تجارية.
يقول لينجشونج يو ، أستاذ الهندسة الطبية الحيوية بجامعة ديوك: "تشبه البكتيريا الأشخاص الذين يعيشون خلال الوباء - يجد البعض صعوبة في العزلة بينما يزدهر الآخرون".
"لقد أظهرنا أنه في مجتمع معقد يحتوي على تفاعلات إيجابية وسلبية على حد سواء بين الأنواع ، هناك قدر متوسط من التكامل الذي سيزيد من التعايش العام."
تختلط المجتمعات الميكروبية بدرجات متفاوتة في جميع أنحاء الطبيعة. توفر التربة العديد من الزوايا والشقوق لنمو مجموعات سكانية مختلفة دون تفاعل كبير من جيرانهم. يمكن قول الشيء نفسه عن قطرات الماء الفردية على قمم الأوراق.
ولكن عندما يلقي البشر العديد من الأنواع البكتيرية معًا في مادة لزجة غير هيكلية لإنتاج سلع مثل الكحول ، الوقود الحيوي، والأدوية ، عادة ما تكون على طبق أو حتى وعاء كبير. في تجاربهم ، أظهرت أنت وزملاؤهم لماذا قد يكون من الحكمة أن تبدأ هذه الجهود الصناعية في اتباع نهج هيكلي لجهودهم التصنيعية.
قام الباحثون بتشفير حوالي 80 سلالة مختلفة من E. كولاي حتى يتمكنوا من تتبع نموهم السكاني. ثم قاموا بخلط البكتيريا في مجموعات مختلفة على لوحات النمو المختبرية مع مجموعة متنوعة من أماكن المعيشة المحتملة التي تتراوح من ستة آبار كبيرة إلى 1,536 بئراً صغيرة.
تقارب الآبار الكبيرة البيئات التي يمكن أن تختلط فيها الأنواع الميكروبية بحرية ، بينما تحاكي الآبار الصغيرة المساحات التي يمكن للأنواع الاحتفاظ بها لنفسها.
تقول أنت: "التقسيم الصغير يضر حقًا الأنواع التي تعتمد على التفاعلات مع الأنواع الأخرى للبقاء على قيد الحياة ، في حين أن الجزء الكبير يقضي على الأعضاء الذين يعانون من هذه التفاعلات (المنعزلين)". "لكن التقسيم المتوسط سمح بأكبر قدر من التنوع للناجين في المجتمع الميكروبي."
إسفنج المطبخ: منزل مريح للميكروبات
خلقت النتائج إطارًا للباحثين الذين يعملون مع مجتمعات بكتيرية متنوعة لبدء اختبار البيئات الهيكلية التي قد تعمل بشكل أفضل في مساعيهم ، كما تقول. كما يشيرون إلى سبب فائدة إسفنجة المطبخ موطن للميكروبات. إنه يحاكي درجات الفصل المختلفة الموجودة في التربة السليمة ، مما يوفر طبقات مختلفة من الفصل مع أحجام مختلفة من المساحات المشتركة.
لإثبات هذه النقطة ، أجرى الباحثون أيضًا تجربتهم باستخدام شريط من الإسفنج المنزلي العادي. أظهرت النتائج أنها حاضنة للتنوع الميكروبي أفضل من أي من المعدات المختبرية التي قاموا باختبارها.
"كما اتضح ، الإسفنج طريقة بسيطة جدًا لتنفيذ تقسيم متعدد المستويات لتعزيز المجتمع الميكروبي بشكل عام ،" كما تقول. "ربما لهذا السبب هو شيء قذرة حقًا - هيكل الإسفنج يجعله مكانًا مثاليًا للميكروبات."
النتائج تظهر في الطبيعة الكيميائية الحياتية.
حول المؤلف
قامت المعاهد الوطنية للصحة ، والمؤسسة الوطنية للعلوم ، ومكتب البحوث البحرية ، ومكتب أبحاث الجيش بتمويل العمل.
المصدر جامعة ديوك
