Language
Country/Area
No result found
Phép màu của sự cộng sinh: Làm thế nào vi sinh vật trở thành bạn đời của thực vật và động vật?
Trong tự nhiên, tất cả các loài động vật và thực vật đều sống cộng sinh chặt chẽ với các vi sinh vật, bao gồm vi khuẩn, nấm và vi rút, tạo thành nhiều hệ sinh thái phức tạp khác nhau. Những vi sinh vật này không phải là ký sinh trùng hay mầm bệnh đơn giản mà thường đóng vai trò không thể thiếu trong quá trình phát triển, miễn dịch và trao đổi chất của vật chủ. Khi đi sâu vào thế giới vi sinh vật, chúng tôi ngạc nhiên khi thấy rằng chúng không chỉ hiện diện trong ruột của chúng ta mà còn ở khắp mọi nơi và thậm chí còn thiết lập mối quan hệ quan trọng với rễ, lá và các bộ phận khác của cây.
“Sự tồn tại của quần thể vi sinh vật không chỉ quyết định tình trạng sức khỏe của sinh vật mà còn có thể ảnh hưởng đến quá trình tiến hóa của sinh vật đó.”
Mối quan hệ giữa vi sinh vật và vật chủ
Tương tác giữa vi sinh vật và vật chủ của chúng có thể được chia thành ba loại: mối quan hệ cộng sinh, mối quan hệ tương hỗ và mối quan hệ ký sinh. Trong mối quan hệ cộng sinh, các vi sinh vật không gây hại cho vật chủ mà thay vào đó chúng cư trú bên trong hoặc trên vật chủ. Một số vi sinh vật này có thể có lợi cho vật chủ trong một số trường hợp nhất định, chẳng hạn như cung cấp chất dinh dưỡng hoặc chống lại mầm bệnh, trong khi những vi sinh vật khác có thể gây hại cho vật chủ và hình thành mối quan hệ ký sinh.
“Hệ vi sinh vật thông thường có thể được coi là hệ vi sinh vật bình thường của vật chủ. Chúng không chỉ vô hại mà còn bảo vệ vật chủ.”
Sự tiếp nhận và biến đổi của vi sinh vật
Động vật và thực vật bắt đầu có được vi sinh vật khi sinh ra. Đối với động vật, quá trình này thường bắt đầu từ khi sinh ra, trong khi đối với thực vật, sự xâm nhập của vi sinh vật có thể bắt đầu bằng sự nảy mầm của rễ và cũng có thể thu được từ không khí. Trong quá trình này, các yếu tố môi trường có ảnh hưởng lớn đến sự ổn định của vi sinh vật, đặc biệt là đặc tính, chất lượng của đất. Nghiên cứu cho thấy sự ổn định của hệ vi sinh vật rễ cây giữa các thế hệ phụ thuộc vào loại cây và môi trường phát triển của nó.
Vi sinh vật ảnh hưởng đến con người và các động vật khác như thế nào
Hệ vi sinh vật của con người bao gồm vi khuẩn, nấm, vi khuẩn cổ và vi rút. Số lượng vi sinh vật hiện diện ở người từng được cho là gấp mười lần số lượng tế bào của con người, mặc dù với sự nghiên cứu khoa học ngày càng sâu rộng, tỷ lệ này đã được sửa đổi. Dữ liệu gần đây cho thấy số lượng vi khuẩn trong cơ thể con người có thể gần bằng 1:1 với tế bào người, cho thấy số lượng vi khuẩn trong cơ thể không tương xứng với chức năng của chúng.
Ở động vật không phải con người, vai trò của vi sinh vật cũng rất quan trọng. Ví dụ, động vật ăn cỏ như gia súc dựa vào vi sinh vật trong dạ cỏ của chúng để chuyển hóa xenlulo thành chất dinh dưỡng có thể sử dụng được. Sự đa dạng của cộng đồng vi sinh vật này rất quan trọng đối với đời sống của động vật ăn cỏ vì nhiều loài động vật sống trong môi trường tương tự sẽ có cấu trúc cộng đồng vi sinh vật khác nhau ngay cả khi được cho ăn chế độ ăn giống nhau.
Mối quan hệ vi sinh vật thực vật
Nghiên cứu gần đây cho thấy thực vật lấy được hệ vi sinh vật từ hạt. Những vi sinh vật này được truyền từ cây mẹ sang cây con đang nảy mầm rồi di chuyển sâu hơn đến rễ và lá của cây. Các vi sinh vật cụ thể như vi khuẩn thúc đẩy tăng trưởng thực vật (PGPB) có thể cung cấp cho thực vật nhiều dịch vụ khác nhau như cố định đạm và phòng bệnh. Sự tương tác giữa các vi sinh vật này và thực vật có thể cải thiện sự phát triển và sức khỏe của thực vật.
Tương lai của nghiên cứu và ý nghĩa của nó
Nghiên cứu hiện tại đang cố gắng khám phá sự tương tác giữa vật chủ và hệ vi sinh vật ảnh hưởng như thế nào đến hệ thống miễn dịch và phản ứng với mầm bệnh. Các nhà khoa học tin rằng vi sinh vật của mẹ có thể truyền sang con qua tiếp xúc trực tiếp và sản xuất sữa để nhanh chóng xây dựng hàng rào miễn dịch có giá trị, không chỉ bảo vệ sự sống mới mà còn để lại dấu ấn sâu sắc cho sức khỏe sau này.
Sự đồng tiến hóa của vi sinh vật và vật chủ của chúng đã thu hút được sự chú ý rộng rãi. Điều này khiến cộng đồng khoa học phải suy nghĩ lại về mối quan hệ giữa các loài và chuẩn bị đưa quan điểm mới này vào lý thuyết cốt lõi của sinh học. Khi sự hiểu biết của chúng ta về thế giới vi sinh vật ngày càng sâu sắc, chúng ta không thể không tự hỏi làm thế nào những vi khuẩn này tiếp tục tác động đến cuộc sống và tương lai của chúng ta.
