Настала новая эра в науке, в которой нет четкого пути к изображению воздействия микробов на древо жизни. По мнению исследователей, необходим междисциплинарный подход к классификации жизни, включающий бесчисленные виды, которые зависят друг от друга в плане здоровья и выживания, такие как разнообразные бактерии, сосуществующие с людьми, кораллы, водоросли и растения. в журнале Trends in Ecology and Evolution.«По нашему мнению, не следует классифицировать бактерии или грибы, связанные с видом растений, в отдельные филогенетические системы (деревья жизни), потому что они являются одной рабочей единицей эволюции», — сказал старший автор статьи Дебашиш Бхаттачарья, выдающийся профессор кафедры естественных наук.
Экология, эволюция и природные ресурсы, Школа экологических и биологических наук Рутгерса. «Цель состоит в том, чтобы преобразовать двумерное дерево в многомерное и учитывающее биологические взаимодействия между видами».У дерева жизни есть ветви, показывающие, как развивались различные формы жизни, такие как бактерии, растения и животные, и как они связаны друг с другом. Большая часть биоразнообразия Земли состоит из микробов, таких как бактерии, вирусы и грибы, и они часто взаимодействуют с растениями, животными и другими хозяевами как полезными, так и вредными способами. В документе говорится, что формы жизни, которые связаны физически и развиваются вместе (т.
Е. Взаимозависимы), называются симбиомами.Авторы предлагают новую структуру древа жизни, включающую симбиомы.
Это называется СИМФИЙ, сокращение от филогенетики симбиома. Идея состоит в том, чтобы использовать сложные вычислительные методы, чтобы нарисовать гораздо более широкую и всеобъемлющую картину эволюции организмов и экосистем. Сегодняшнее древо жизни не может распознать и включить симбиомы. Вместо этого он в основном фокусируется на отдельных видах и родословных, как если бы они не зависели от других ветвей древа жизни, говорится в документе.
Авторы считают, что улучшенное древо жизни окажет широкое и, вероятно, преобразующее воздействие на многие области науки, технологий и общества. К ним относятся новые подходы к решению экологических проблем, такие как инвазивные виды, альтернативные виды топлива и устойчивое сельское хозяйство; новые способы конструирования и конструирования машин и инструментов; просвещенное понимание проблем здоровья человека; и новые подходы к открытию лекарств.«Соединяя организмы с их микробными партнерами, мы можем начать обнаруживать закономерности того, какие виды ассоциируются в определенных экологических условиях», — сказал Бхаттачарья. «Например, если один и тот же микроб связан с корнями очень разных растений, которые все имеют одну и ту же среду обитания (например, с низким содержанием питательных веществ и высоким содержанием соли), то мы потенциально идентифицировали новую линию, которая дает соль и стрессоустойчивость и может использоваться для инокуляции сельскохозяйственных культур, чтобы обеспечить этот ценный признак ».В целом, по его словам, любой вопрос, на который будет полезно знание ассоциаций видов в симбиомах, можно решить с помощью SYMPHY.
«У нас действительно были бы деревья, взаимодействующие с деревьями, и такая сеть позволяет показывать связи между множеством разных организмов, а затем отображать силу взаимодействия между видами», — сказал он.Ученые призывают Национальный научный фонд США, Национальный фонд естественных наук Китая и другие финансовые агентства поддержать рабочую группу различных исследователей, которые предложат планы по созданию новой системы SYMPHY.«Мы хотим четко подчеркнуть, что мы не занимаемся критикой Дарвина.
Мы считаем Дарвина героем науки», — сказал Бхаттачарья. «Новые технологии позволили по-новому взглянуть на сложный мир микробных взаимодействий, что требует свежего взгляда на то, как мы классифицируем формы жизни, помимо классических двумерных деревьев».«Мы также должны стремиться объединить систематические исследования (методы классификации жизни) под эгидой SYMPHY, чтобы отделы с различными специальностями, такими как зоология, ботаника, микробиология и энтомология, работали вместе, чтобы изобразить, как биотические взаимодействия влияют на эволюцию видов, экологию и организм биология в целом », — добавил он.