Natuurlijke selectie verandert een smeltkroes van micro-organismen snel in een zeer efficiënte gemeenschap, nieuw onderzoek laat zien.

Wetenschappers van de Universiteit van Exeter vermengden tien verschillende methaanproducerende gemeenschappen (populaties van honderden microbiële soorten, voornamelijk bacteriën).

Sommige van die gemeenschappen floreerden wanneer ze op zichzelf werden gekweekt en sommige presteerden slecht - maar wanneer ze met elkaar werden gemengd, monsters met alle tien gemeenschappen begonnen al snel evenveel methaan te produceren als de beste van de tien.

Microbiële gemeenschappen, complexe mengsels van soorten die met elkaar in wisselwerking staan, zijn overal - op en in ons lichaam, in grond en water, zelfs in wolken en vulkanische warmwaterbronnen.

De onderzoekers richtten zich op microbiële gemeenschappen die methaan produceren omdat de hoeveelheid geproduceerd gas aangeeft hoe gezond de gemeenschap is. Dit maakte een zeldzaam inzicht mogelijk in de mechanismen die de vorming van dergelijke gemeenschappen bepalen. De gemeenschappen kwamen uit verschillende bronnen, inclusief biogasinstallaties en koeienmest.

De resultaten kunnen implicaties hebben buiten de biogassector, en als hetzelfde principe elders van toepassing is, zou het kunnen worden toegepast bij fecale transplantaties, of bodemprobiotica, gewasopbrengsten verhogen.

"Hoe meer gemeenschappen we aan de mix hebben toegevoegd, hoe hoger de biogasopbrengst, " zei Dr Pawel Sierocinski, van het Environment and Sustainability Institute op de Penryn Campus van de Universiteit van Exeter in Cornwall.

"Dit laat zien dat selectie kan werken op een hele gemeenschap, in plaats van alleen op enkele soorten of genen.

"We hebben na het experiment gekeken naar de soortensamenstelling van de gemeenschappen, door hun DNA te analyseren, en zag dat de mengsels erg leken op de gezondste enkele gemeenschap, niet alleen in hun methaanproductie, maar ook in termen van welke microben erin te vinden zijn.

"Sommige organismen uit zwakker presterende gemeenschappen werden ook onderdeel van de bloeiende mix. Deze bacteriële immigranten zorgden ervoor dat de mixen een hogere biodiversiteit hadden, dergelijke gemeenschappen efficiënter en stabieler te maken.

"Er zijn complexe voedselketens binnen deze gemeenschappen, omdat sommige micro-organismen leven van bijproducten van andere. Ons onderzoek laat zien dat microben uit goed presterende gemeenschappen in staat zijn om hun medebacteriën mee te trekken in iets dat we 'bacterieel nepotisme' noemden. "We waren ook verrast hoe reproduceerbaar onze bevindingen waren - onze collega's in Frankrijk kregen dezelfde resultaten van volledig onafhankelijke tests, met een vergelijkbaar model."

Dr Sierocinski voegde toe:"Voor het publiek, er zijn veel potentiële praktische implicaties als toekomstig onderzoek bevestigt dat dezelfde regels gelden voor andere soorten gemeenschappen.

"Door zulke regels te leren die het gedrag van de gemeenschap sturen, kunnen we ze gebruiken. Bijvoorbeeld, als onze darmflora zich op dezelfde manier gedraagt ​​als methaanproducerende gemeenschappen, daar kunnen we ons voordeel mee doen. We zouden de slecht presterende gemeenschappen kunnen herstellen door ze een boost te geven van degenen die goed functioneren."

De krant, gepubliceerd in het tijdschrift Huidige biologie , is getiteld:"Een enkele gemeenschap domineert structuur en functie van een mengsel van meerdere methanogene gemeenschappen."