شگفتی های رشد باکتری های دریایی در تصاویر میکروسکوپی

به گزارش روابط پایگاه اطلاع رسانی علوم آزمایشگاهی ایران، اگر دانشمندان بخواهند بفهمند که جمعیتی از باکتری ها با چه سرعتی رشد می کنند، اغلب نحوه تغییر تعداد سلول های آنها در طول زمان را اندازه گیری می کنند. با این حال، این روش یک نقص عمده دارد: سرعت تکثیر یا مرگ باکتری ها را اندازه گیری نمی کند. با این حال این عوامل برای درک فرآیندهای اکولوژیکی بسیار مهم هستند. به همین دلیل است که محققان مؤسسه میکروبیولوژی دریایی ماکس پلانک در برمن اکنون نگاه دقیق تری به این فرآیندها در طول شکوفایی بهاری در خلیج آلمانی انداخته اند.

محققان Jan Bruwer، Bernhard Fuchs و Rudolf Amann رشد باکتری ها را در طول شکوفه های بهاری هلگولند با استفاده از روش های مختلف بررسی کردند: آنها با میکروسکوپ، نه تنها سلول های موجود را شمارش و شناسایی کردند، بلکه تعداد سلول هایی را که در حال حاضر در حال تقسیم بودند نیز شناسایی کردند.. به این ترتیب، آنها توانستند محاسبه کنند که انواع مختلف باکتری ها با چه سرعتی در محیط طبیعی خود تکثیر می شوند.

Jan Bruwer که این مطالعه را به عنوان بخشی از پایان نامه دکترای خود انجام داد، توضیح می دهد که ما از روش های میکروسکوپی مدرن برای تجسم و شمارش سلول های تقسیم شده در هزاران تصویر استفاده کردیم. ما از این واقعیت استفاده کردیم که یک سلول در حال تقسیم باید ژنوم تکراری خود را به سلول های دخترش تقسیم کند.

برنارد فوکس، رهبر گروه می گوید: نتایج شگفت انگیزی در انتظار ما بود. به عنوان مثال، ما دریافتیم که رایج ترین گروه از باکتری ها در اقیانوس ها، به نام SAR11، تقریباً ده برابر سریع تر از آنچه تصور می شد تقسیم می شود. علاوه بر این، در بسیاری از آنها در مواردی که نرخ رشد اندازه گیری شده با فراوانی باکتری های مربوطه در آب مطابقت ندارد.

بروور توضیح می دهد که اگر باکتری ها اغلب تقسیم شوند، اما فراوان نباشند، نشان می دهد که آنها قربانی محبوب شکارچیان یا ویروس ها هستند.

باکتری SAR11 اغلب قبل از شروع شکوفایی جلبک در دریای شمال تقسیم می شود. اینکه از کجا انرژی لازم را برای انجام این کار گرفته اند هنوز یک راز است. تا به حال، فرض بر این بود که SAR11، که سلول های بسیار کوچکی دارد، با مواد مغذی کمی از بین می رود، اغلب تقسیم نمی شود و به ندرت به دلیل اندازه کوچکشان خورده می شوند.

فراوان ترین باکتری در اقیانوس، SAR11، فعال تر و سریعتر از آنچه قبلاً تصور می شد تقسیم می شود. این می تواند به این معنی باشد که آنها به مواد مغذی کمتری نیاز دارند و منبع غذایی محبوب تری برای سایر ارگانیسم ها هستند.

رودولف آمان، مدیر مؤسسه میکروبیولوژی دریایی ماکس پلانک، می گوید: این تحقیق از نظر روش شناختی بسیار سخت بود و نشان می دهد که چقدر اطلاعات می توانید از تصاویر میکروسکوپی بگیرید.

این تحقیق در mSystems منتشر شده است.