Добавить новость
ru24.net
News in English
Октябрь
2024

We’ve worked out a way of understanding how microbial communities shape life on Earth

0

Microbial communities – vast ecosystems teeming with millions of different cells from different species – play a fundamental role in life on Earth, from producing oxygen to aiding digestion. Despite their importance, it has been a challenge for scientists to fully understand how these intricate communities form and function.

But in a new study, my colleagues and I have developed a new mathematical framework aimed at explaining how microbial relationships emerge. By better understanding these communities, we could better protect and manage them, which could have profound implications for the health of our planet.

Most of our understanding of microbiomes – the collections of thousands of microbes that inhabit different environments and organisms – has come from studies on the differences between them. Researchers often investigate the ecological and evolutionary factors that appear to shape these microbial communities.

But it has been hard to determine whether these factors are actually causing the differences or are merely coincidental. This is why understanding the true drivers behind microbiome formation is so important. It helps us see why these communities exist and how they function.

If, like me, you’ve ever marvelled at the plants and animals thriving in nature, you’ve seen ecological and evolutionary forces in action, just as Charles Darwin did during the 19th century. The same principles that govern these larger ecosystems also apply to the microbial world.

So, for our research, my colleagues and I took a leaf out of Darwin’s book. We examined the ecological and evolutionary factors that could lead to the formation of such diverse microbiomes across many multicellular organisms. These included marine sponges, insects, humans and squid. What we found was striking. Despite the vast differences between species, the same basic rules apply to their microbiomes.

For example, the ability of microbes to move between environments and their rapid rate of evolution are important factors in determining where they live, whether in a plant’s roots or an animal’s gut. There are, of course, exceptions. In giant and red pandas, for instance, diet plays a vital role in shaping gut microbes, while certain plants, like the small brassica Arabidopsis, control their root microbiomes through chemical defences.

Once we had identified these mechanisms, the challenge was to organise our insights into a coherent framework. This is similar to what Darwin did with his theory of evolution by natural selection. And this is where maths came into play.

Maths is essential to our understanding of the world around us, whether we’re talking about quantum mechanics or the complexities of life itself. By applying mathematical models, we could make sense of the complex factors that shape microbiomes.

A new model for microbial ecosystems

Our framework helps explain puzzling observations, such as why some marine sponges are teeming with microbes while others harbour just a few. Our study is unique because it allows us, for the first time, to think about these intricate symbiotic relationships holistically. It integrates both ecological and evolutionary ways of thinking. We hope our framework will form the basis of future studies investigating other microbial ecosystems.

We’re currently expanding our research into marine sponges by exploring how the exchange of metabolic products (like vitamins and amino acids) between microbes, affects their community structure. The flexibility of our framework means it can be adapted to study different systems. It could help provide a deeper understanding of the interactions between microbes and their hosts.

This type of quantitative approach is crucial as humans continue to affect our natural ecosystems. It could help us come up with solutions to those problems.

Better understanding microbial communities could help us better protect the natural world. Damsea/Shutterstock

For example, we recently demonstrated how microbiome studies can improve coral reef conservation efforts by examining the microbial networks that support coral settlement. By manipulating these networks, we could help to restore coral populations more effectively.

Of course, challenges remain. For example, we still don’t understand microbial dormancy, which is a strategy some microbes adopt when under stress. They reduce their activity while at the same time increasing resistance to harsh external conditions. It’s a bit like bears hibernating to avoid the winter.

In spite of issues like those, we’re optimistic that mathematical frameworks like ours will pave the way for future discoveries. It could advance our understanding of ecosystems both large and small – from microbiomes to large ecosystems involving plants and animals. This in turn could help to unlock the secrets of the natural world. That knowledge could be used to preserve biodiversity for future generations.

Miguel Lurgi receives funding from the Leverhulme Trust under Research Project Grant # RPG-2022-114




Moscow.media
Частные объявления сегодня





Rss.plus




118 лет назад, 25 июля 1907 года, Ставропольская психиатрическая больница приняла первых 47 пациентов

Мичков внесен в Книгу знаменитых людей Кунгура, сообщил директор кунгурского музея: «Никаких его трофеев в музее пока нет, к сожалению»

Гордости Angsana Velavaru

Аукцион за часть дачи Пугачевой опровергли


Brit Who Fought Usyk Calls For Daniel Dubois To ‘Leave The Sport’ After Staying Down In Rematch

Adil Rami carga contra Lamine: "No puedo ni verlo, que le den..."

Las 'Guerreras del Agua' se dan un baño de bronce en el Mundial de Singapur

Why Juventus spent 111m this summer for only one new player


Снижены цены на самый дорогой кроссовер Chery в России

Axenix и RightStep стали партнерами в области комплексной цифровизации промышленных предприятий

Продукты линейки СУБД ЛИНТЕР совместимы с ОС «АльтерОС»

В Московской области задержан томский предприниматель, укравший 8,5 млн рублей


Краткая биографическая справка о центральных персонажах Mafia: The Old Country

'I destroyed months of your work in seconds' says AI coding tool after deleting a devs entire database during a code freeze: 'I panicked instead of thinking'

Microsoft warns of 'active attacks' on its government and business server tech, with one cybersecurity expert claiming that they should 'assume that you have been compromised'

Brütal Legend is free in honor of Ozzy Osbourne, but only for 666 minutes



Оркестр полиции Республики Сербской впервые выступит на фестивале «Спасская башня» в Москве

В Третьяковке на Кадашевской набережной открылся концертный зал

В Москве завершился сбор с руководителями финансово-экономических подразделений Центрального округа Росгвардии

Оркестр полиции Республики Сербской впервые выступит на фестивале «Спасская башня» в Москве




Три кузбасских ветерана СВО выступят на чемпионате «Абилимпикс» в Казани

Кара небесная: людей какого типа молния поражает смертельным ударом

Месяц в открытом море: студенты ДВФУ отправятся в экспедицию на Камчатку

Вредоносный код в Firefox: атака на цепочку поставок через NPM-пакеты


В Правительстве прошщло совещание по реализации проекта строительства ВСМ Москва – Санкт-Петербург

Игровые терминалы в ТЦ: союз ради будущего

Работа над качеством: цифровой аудитор внедрен на горячей линии московских судов

Ученый Толстых объяснил, что московские ливни вызваны мощным атлантическим циклоном


Россиянин Сидоренко выиграл соревнования по настольному теннису на Универсиаде‑2025

Соболенко сохраняет первое место в чемпионской гонке WTA.

Теннисист Медведев: когда я играю хорошо, могу победить любого

Россиянин Сидоренко выиграл золото Универсиады в настольном теннисе


Движeниe нa Зaпοpοжьe: pοccийcκиe вοйcκa ɜaшли в Ϲтeпнοгοpcκ

Прогноз погоды на сегодня, 25 июля

Бастрыкин поделился информацией о регистрации уклонистов от военной службы.

Месяц в открытом море: студенты ДВФУ отправятся в экспедицию на Камчатку


Музыкальные новости

Скандальный Сергей Шнуров неожиданно снял стильный путеводитель по Костроме

Концерт «Шуман. Шуберт. Шопен» покажут на портале мэра Москвы вечером 23 июля

Sky News: умерший Осборн с 2019 года страдал от травмы позвоночника

«Молодежь любит так же, как мы»: Баста рассказал о смыслах своего мюзикла



Оркестр полиции Республики Сербской впервые выступит на фестивале «Спасская башня» в Москве

В Москве завершился сбор с руководителями финансово-экономических подразделений Центрального округа Росгвардии

В Третьяковке на Кадашевской набережной открылся концертный зал

«Каникулы с Росгвардией» проходят в регионах Центральной России


У Путина есть роскошный подарок для Китая: США схватились за голову, узнав о нем

Невозможное возможно: две подопечные фонда «Жизнь в Движении» с ограниченными возможностями покорят вершину Эльбруса

Аудиосказки про Турбозавров теперь на Яндекс Музыке!

Группа Аквилон передала государству первые квартиры


Водитель Audi сбил трех пешеходов, переходивших дорогу на западе Москвы

В Москве росгвардейцы оказали помощь пострадавшей в ДТП мотоциклистке (видео)

Несколько автомобилей столкнулись на внешней стороне 92-го км МКАД

На МКАД в Москве произошло массовое ДТП, движение затруднено


Соболезнования в связи с авиакатастрофой в Амурской области выразили зарубежные лидеры

У Путина есть роскошный подарок для Китая: США схватились за голову, узнав о нем

"Ультиматум Трампа: потенциальные последствия для Путина"

Сигналы становятся всё громче. Переговоры - только ширма. Главное решится не в Стамбуле


Депздрав Москвы оценил ситуацию с распространением нового штамма коронавируса

Депздрав: новый штамм коронавируса «стратус» фиксируют в Москве с мая

Депздрав Москвы: новый штамм коронавируса "стратус" фиксируют в Москве с мая

Обнаружен новый штамм коронавируса: он очень заразный и забирает голос




Фитнес-марафоны на паузе: суд продлил домашний арест блогеру Лерчек

Компания КИТ МЕД представляет революционный аппарат SONOQUEEN — первую в мире анатомическую HIFU-технологию для anti-age терапии в России

Новый штамм коронавируса "стратус" фиксируют в Москве с мая

Депздрав Москвы: новый штамм коронавируса "стратус" фиксируют в Москве с мая


Британский журналист: Зеленский - мелкий жулик и крыса, которому «недолго осталось» в этом мире


Пять земельных участков для размещения НКО доступны на городских торгах

«Каникулы с Росгвардией» проходят в регионах Центральной России

"Атлетико" заключил соглашение с игроком национальной команды Словакии

"Монсон о спортсменах, которые меняют гражданство в сложный период для России"


Лукашенко заявил, что в Белоруссии «на всякий случай» готовятся к войне

Лукашенко посоветовал не злить его и не допускать падежа в животноводстве

Лукашенко поделился мнением о самой идеальной профессии.

Лукашенко с иронией отнесся к санкциям, запрещающим ему въезд в Эстонию



Собянин поддержал проведение конкурса «Лучший книжный магазин Москвы»

Сергей Собянин. Главное за день

Мэр Москвы: Улучшим транспортную доступность Южного и Северного Бутова

Собянин: Около 10 тыс. москвичей начали переселение по реновации этим летом


6 лет вместе. В Москве пройдет выставка, посвященная пандам Жуи и Диндин

Исследование выявило снижение инвестиций в экологически чистую энергетику США.

Детеныш краснокнижной боливийской обезьяны появился на свет в Московском зоопарке

В центре внимания: CorpSoft24 вошел в рейтинг крупнейших ИТ-компаний России


Увοлeн Γуcмaн, οпοɜοpивший Ροccию. Дaдут инοaгeнтa или пοвыcят?

Движeниe нa Зaпοpοжьe: pοccийcκиe вοйcκa ɜaшли в Ϲтeпнοгοpcκ

ААЦ в Германии подвергла критике армянские власти.

Работа над качеством: цифровой аудитор внедрен на горячей линии московских судов


Настольный термотрансферный принтер штрих-кодов iDPRT iE4P

Республика Алтай вошла в десятку регионов России по развитию ипотеки

70 участников СВО в Архангельске показали мотивацию выше госслужащих — Цыбульский

Путин дал указание рассмотреть проблемы онкологии в Архангельской области.


В Симферополе на базе «Клинического госпиталя для ветеранов войн» функционирует гериатрический центр для пожилых людей с возрастными нарушениями

Лавандовое поле горит в Симферопольском районе Крыма

Прогноз погоды в Крыму на 25 июля

Россияне выбирают Крым для отдыха с детьми – названы города-лидеры


Сотрудники органов принудительного исполнения обеспечивают безопасность судебных процессов

В Самарской области за полгода открыто 410 вакансий для сисадминов, что на 22% меньше, чем годом ранее

Ученый Толстых объяснил, что московские ливни вызваны мощным атлантическим циклоном

Движeниe нa Зaпοpοжьe: pοccийcκиe вοйcκa ɜaшли в Ϲтeпнοгοpcκ












Спорт в России и мире

Новости спорта


Новости тенниса
WTA

Мирра Андреева из России удерживает пятую позицию в рейтинге WTA.






В Самарской области за полгода открыто 410 вакансий для сисадминов, что на 22% меньше, чем годом ранее

Синоптик Тишковец: череда тропических ливней в Москве завершена

Солнечная погода и до 29 градусов тепла ожидаются в Москве 25 июля

Адвокат Грачева заявила, что Седокову хотят привлечь к уголовной ответственности