Onderzoekers van de Universiteit van Lund in Zweden hebben nieuwe systemen uitgevonden om het leven van micro-organismen in de grond te bestuderen. Zonder te graven, de onderzoekers kunnen microchips gebruiken om een ​​onzichtbare wereld te zien en te analyseren die gevuld is met meer soorten dan enig ander ecosysteem.

In een lepel aarde zitten meer micro-organismen (schimmels en bacteriën) dan er mensen op aarde zijn. Tegelijkertijd, het is ook een onzichtbare wereld die voor onderzoekers vaak moeilijk en ondoordringbaar is. Edith Hamer, universitair hoofddocent de afdeling Biologie in Lund, zegt, "Onze bodemchips kunnen een revolutie teweegbrengen in de manier waarop we microbiologische processen in de grond bestuderen. we kunnen in realtime onder een microscoop volgen wat er werkelijk onder de grond gebeurt."

Voor een lange tijd, experimenten met petrischalen en echte aarde zijn de traditionele manier om het leven in de grond te verkennen. De onderzoekers hebben nu modellen gemaakt van bodemstructuren en ecosystemen in microchips om het leven in de labyrintsystemen van de bodem te bestuderen - systemen die ze nu kunnen bouwen op dezelfde schaal als de micro-organismen zelf.

Met behulp van een technologie genaamd microfluïdica, de onderzoekers kunnen relatief realistische bodemmodellen maken. De modellen zijn gemaakt van een siliconenpolymeer en simuleren de structuur van de bodem met componenten van organisch en anorganisch materiaal, doolhofachtige gangen, water en ongelijk verdeelde voedingsstoffen waarmee de micro-organismen zich voeden.

"Onze systemen zijn transparant - dit is waarschijnlijk wat mensen het meest fascineert. Het stelt ons in staat om direct naar alle processen en gedragingen in de grond te kijken. We zien hoe de micro-organismen bewegen, zoeken naar eten, kiezen waar ze heen gaan en hoe ze met elkaar concurreren, maar ook meewerken ', zegt Edith Hamer.

"De micro-organismen zijn ecosysteemingenieurs. We zien hoe ze hun omgeving veranderen door doorgangen met hun cellen te creëren of te blokkeren. De bacteriën in het bodemtunnelsysteem moeten hard vechten tegen de krachten van water om überhaupt te kunnen bewegen, " ze zegt.

De onderzoekers zijn ervan overtuigd dat de methode de kennis over de structuren in de bodem en het belang van de daar levende organismen zal vergroten. Eventueel, dit leidt tot betere aanbevelingen voor een duurzaam gebruik van de bodem met behoud van de functies van de bodem.

De nieuwe microchips zijn ontwikkeld in samenwerking tussen biologen en ingenieurs van de faculteiten wetenschappen en techniek in Lund, samen met hun collega's in Amsterdam.