우리의 연구에는 두 가지 주요 관심사, 위협이있는 종의 보존, 철갑 상어 및 박테리아 공동체가 어떻게 조립되는지가 있습니다. 이 두 주제 사이의 연결은 수생 생태에 대한 광범위한 관심입니다. 철갑 상어는 많은 자연 서식지에서 위협을 받거나 멸종 위기에 처해 있습니다. 남획 및 서식지 저하를 포함한 몇 가지 기여 요인이 있습니다.
이 연구에서, 우리는 계란의 예외적으로 높은 사망률에 초점을 맞추고 있었으며, 그 중 일부는 미생물 활동으로 인해 발생합니다. 이 사망률을 더 잘 이해하기 위해, 우리는 이전에 재배 독립 기술, 시간이 지남에 따라 난과 관련된 미생물 공동체, 미생물 공동체의 계통 발생 학적 조성이 계란 사망률을 결정할 수있는 방법을 사용하여 이전에 조사했습니다. 야생 또는 부화장에서, 어류와 양서류 (예 :개구리)의 압출 알은 본질적으로 멸균되지만 10-10 세포/ml에서 박테리아로 수생 환경에 들어갑니다. 15 분 안에 알은 다양한 미생물 수집에 의해 빠르게 식민지화 되며이 새로운 부착 된 커뮤니티의 계통 발생 학적 조성은 시간이 지남에 따라 변할 수 있습니다.
수반되는 이미지는 5000 배 확대에서 철갑 상어 알의 표면과 부착 된 미생물의 형태 학적으로 다양한 모음을 보여줍니다. 이 역동적 인 공동체에 대한 이해를 더욱 발전시키기 위해, 우리는 철갑 상어 알의 표면에서 수백 개의 박테리아 균주를 분리하고 특성화했습니다. 비교 16S rRNA 계통 발생과의 균주를 확인한 후, 우리는 계란과 같은 표면에 부착하는 능력을 측정하는 바이오 필름을 형성하는 각 균주의 능력을 시험 하였다. 또한 균주에 의해 생성 된 항균 활성을 감지하는 간단한 한천 오버레이 기술로 균주 사이의 길항 작용을 측정했습니다. 이 검사는 우리 연구에서 다른 분리 물을 대상으로 항균 활성을 생성 한 8 개의 균주를 보여 주었다.
하나의 균주, 특히, a pseudomonas sp .,, 분리주의 60%와 6 개의 알려진 어류 병원체 중 5 개에 효과적인 항균 화합물 (들)을 생산 하였다. 물고기 병원체를 대상으로하는 항균제를 생성하는 생선 병원체 인 것으로 알려지지 않은 천연 박테리아 종의 식별은 난자에 부착하고 병원체가 임계 덩어리를 발생시키는 것을 방지 할 수있는 균주 인 잠재적 인 프로 바이오 틱에 대한 훌륭한 설명이다. 우리의 논리는 난자 관련 미생물 공동체에 대한보다 상세한 이해가 계란 사망률을 줄이고 (적어도 부화장에서) 환경 적으로 비 우호적 인 화학 물질 (예 :소독제)에 대한 의존성을 줄임으로써 더 나은 관리 관행을 제공하는 프로 바이오 틱 접근법으로 이어질 수 있다는 것입니다.
.우리의 두 번째 관심은 박테리아 공동체가 어떻게 조립하는지 더 잘 이해하는 것이 었습니다. 위에서 언급했듯이, 프로테오글리칸 외부 코트가있는 철갑 상어 알은 물 기둥에 들어갈 때 본질적으로 멸균됩니다. 이것은 다양한 시점에서 알을 제거하고 미생물 공동체의 계통 발생 학적 조성을 결정함으로써 지역 사회가 어떻게 개발되는지 쉽게 조사 할 수 있기 때문에 미생물 공동체 조립에 우수한 모델을 제공합니다. 우리는 이제 물의 모든 미생물 개체군이 계란을 준수 할 수있는 것은 아니며 첫 1-3 시간 내에 부착 된 개척자 식민지가 있고 24 시간까지 지역 사회를 재구성하는 2 차 침략자가 있다는 것을 알고 있습니다.
.우리의 분리 물 중 일부는 초기 식민지입니다. 우리는 또한 aeromonas와 같은 알려진 어류 병원체 야생에서 알을 적극적으로 식민지화 할 수 있습니다. 또한, 난 모델은 단일 박테리아 균주로 부화장에서 수정 과정을 스파이크함으로써 특정 박테리아 집단이 어떻게 지역 사회의 발달을 변화시키는지를 결정할 수있다. 예를 들어, 우리는 이런 식으로 계란의 식민지 초기에 개입함으로써 계란 사망률의 수준을 줄일 수 있음을 보여주었습니다.
계란의 미생물 공동체를 덜 병원성 구조로 조작 할 수 있다면 철갑 상어와 같은 수생 종을 보존 할 가능성이 더 높다는 것이 분명해야합니다. 더 큰 생태 학적 규모로 수생 동물은 수백만 년 동안 진화 해 왔으며 진화론 적 번영은 그들이“자연적인”수생 시스템의 미생물 세계와 성공적으로 협상했음을 보여줍니다. 그러나 기후 변화 또는보다 직접적인 인위적 활동 (오염 물질)으로 인한 수생 미생물 공동체의 극적인 변화는이 협상 된 균형을 바꾸어 수생 동물의 생존을 근본적으로 변화시킬 수 있습니다. 우리는 수생 시스템의 생물 다양성을 보존 할 수 있도록 이러한 필수 연계를 더 잘 이해해야합니다.
이러한 결과는 저널 미생물 생태학 에 발표 된 Lake Sturgeon (Acipenser fulvescens)의 계란 표면에서 분리 된 박테리아 균주들 사이에서 적대적 상호 작용 및 바이오 필름 형성 능력이라는 제목의 기사에 설명되어있다. . 이 작업은 미시간 주립 대학의 Terence L. Marsh가 주도했습니다.
