ფუნქციური მიკრობიომი –  ფერმერების ერთგული ახალი მოკავშირეები

ბოლო დროს  მეცნიერების სულ უფრო განსაკუთრებულ ინტერესს იწვევს ის, რაც მიწის ქვეშ, იმ გარემოში ხდება, სადაც მცენარეებს შეუძლია მიკრობიომის მართვა, მათ შორის სასარგებლო მიკრობების შერჩევა და გარემოსთან უკეთ ადაპტაციის მიზნით, მათი მეშვეობით მავნე ორგანიზმების დათრგუნვა.

ეს მიკროსკოპული დამხმარეები მნიშვნელოვან როლს ასრულებენ სოფლის მეურნეობის განვითარებაში, განსაკუთრებით იმ პირობებში, როდესაც კლიმატი სწრაფად იცვლება და გლობალური სასურსათო უსაფრთხოება პრიორიტეტი ხდება.

მიკრობიომების მნიშვნელობა და მათი პრაქტიკული გამოყენება

სასოფლო-სამეურნეო კულტურებში ინტერესი მცენარეებისა და სასარგებლო მიკრობების ურთიერთქმედების გამოყენების მიმართ იზრდება. დღეს ბაზარზე მრავალი პრეპარატია ხელმისაწვდომი, რომლებიც მიკროორგანიზმების ზრდას უწყობს ხელს, თუმცა მათი ეფექტიანობა ხშირად კითხვებს ფერმერებში აჩენს.

ზოგიერთ შემთხვევაში, გამოყენებული პრეპარატები ვერ ამართლებდა მოლოდინს, რადგან მათგან ერთჯერადად მაღალი მოსავლის მოლოდინი ჰქონდათ. როგორც გაირკვა, ამ მექანიზმების ეფექტიანობა დიდწილად კონკრეტულ პირობებზეა დამოკიდებული.

პროფესორი ნენსი კოლინზ ჯონსონი (ჩრდილოეთ არიზონის უნივერსიტეტი) და პროფესორი სესარ მარინი (ჩილეს სანტო ტომასის უნივერსიტეტი) იკვლევენ მიკრობიომების როლს მცენარეთა ადაპტაციაში. მათ მიერ ჟურნალ ISME Journal-ში გამოქვეყნებულმა სტატიამ სერიოზული ყურადღება მიიპყრო.

„როდესაც რესურსები შეზღუდულია, მცენარეებს და მათ ბუნებრივ მეზობლებს _ მიკრობებს, მათ შორის სოკოებს, შესწევთ უნარი  ერთმანეთისთივის სასარგებლო თვისებები გამოავლინონ.  ასეთი ფუნქციური მიკრობიომები სწორედ სტრესულ გარემოში ავლენენ თავს, როცა მათთვის აუცილებელია გარკვეული შერჩევითი ზეწოლა მიკრობული შემადგენლობის გასაკონტროლებლად,“ – ამბობს პროფესორი ჯონსონი.

საინტერესოა,  როდესაც მცენარე  საკვებ ნივთიერებებს გარედან (მაგალითად, სასუქების გამოყენებით) იღებს, მიკრობლური ურთიერთობების საჭიროება მცირდება და მათი ეფექტიანობა ქვეითდება.

თანამედროვე კვლევები მიკრობიომების ფუნქციური ჯგუფების შერჩევის მეთოდოლოგიას (Functional Team Selection – FTS) ეყრდნობა, რომელიც მიზნად ისახავს მცენარეებისა და მათი მიკრობიომების როგორც ერთიანი, ადაპტირებადი სისტემების გაანალიზებას.

ამ მიდგომით აღიარებულია ე.წ. ემერჯენტული თვისებების როლი — ეს არის სისტემური თვისებები, რომლებიც არ აქვს სისტემის ცალკეულ კომპონენტებს, მაგრამ ვლინდება მაშინ, როცა ისინი ერთიანად მოქმედებენ.

მცენარეებს, შესაძლოა, ჰქონდეთ უნარი საკუთარი მიკრობიომის მართვით (სასარგებლო მიკრობების „კულტივაცია“, მავნე მიკრობების დათრგუნვა) შეძლონ გარემოსთან უკეთესად ადაპტაცია.

მთავარი ფაქტორები, რომლებიც განსაზღვრავენ მიკრობიომურ წარმატებას:

შერჩევითი ზეწოლა – გარემოსგან წამოსული სტიმული, რომელიც  მიკრობული მრავალფეროვნების საჭიროებას აჩენს;

მცენარის შიდა სტრუქტურა – მასპინძელი ორგანიზმის გენეტიკა და სტაბილურობა;

მიკრობული მრავალფეროვნება – სასარგებლო მიკრობების სიმრავლე და ინტეგრაცია;

დრო – თანმდევი პროცესები დროში ვითარდება და მუდმივ დაკვირვებას მოითხოვს.

მთავარი ამოცანაა ისეთი მცენარეთა მიკრობული სისტემების შექმნა, რომლებიც შეამცირებს პათოგენურ მავნებლებს, გაზრდის მოსავლიანობას და ბუნებრივად მდგრადი სოფლის მეურნეობის საფუძველი გახდება.

ფუნქციური მიკრობიომები არამხოლოდ მცენარეების ფესვებთან მიმდინარე უჩინარი სიცოცხლეა — ისინი ჩვენი მომავლის მნიშვნელოვანი ფაქტორია. მათი სწორი გამოყენება და მართვა შესაძლოა, ეკოლოგიურად სუფთა, მდგრადი სოფლის მეურნეობისკენ გახდეს გარდამტეხი ნაბიჯი.

წყარო: AgroXXI.ru