Naturligt urval gör snabbt en smältdegel av mikroorganismer till ett mycket effektivt samhälle, ny forskning visar.

Forskare vid University of Exeter blandade ihop tio olika metanproducerande samhällen (populationer av hundratals mikrobiella arter, främst bakterier).

Några av dessa samhällen trivdes när de växte på egen hand och några presterade dåligt - men när de blandades ihop, prover som innehåller alla tio samhällen började snabbt producera lika mycket metan som det bästa av tio.

Mikrobiella samhällen, komplexa blandningar av arter som interagerar med varandra, finns överallt - på och i våra kroppar, i jord och vatten, även i moln och vulkaniska varma källor.

Forskarna fokuserade på mikrobiella samhällen som producerar metan eftersom mängden gas som produceras indikerar hur friskt samhället är. Detta möjliggjorde en sällsynt inblick i de mekanismer som styr bildandet av sådana samhällen. Samhällena kom från en mängd olika källor, inklusive biogasanläggningar och kogödsel.

Resultaten kan ha konsekvenser utöver biogassektorn, och om samma princip gäller någon annanstans kan den implementeras i fekaltransplantationer, eller jord probiotika, öka skörden.

"Ju fler samhällen vi lade till blandningen, ju högre biogasutbyte, "sa Dr Pawel Sierocinski, av miljö- och hållbarhetsinstitutet på University of Exeter's Penryn Campus i Cornwall.

"Detta visar att urval kan fungera på en hel gemenskap, snarare än bara på enstaka arter eller gener.

"Vi tittade på samhällens artkomposition efter experimentet, genom att analysera deras DNA, och såg att blandningarna liknade det mest hälsosamma enskilda samhället inte bara i metanproduktionen, men också när det gäller vilka mikrober som finns i dem.

"Vissa organismer från svagare presterande samhällen blev också en del av den blomstrande blandningen. Dessa bakteriella invandrare fick blandningarna att ha en högre biologisk mångfald, göra sådana samhällen mer effektiva och stabila.

"Det finns komplexa foderkedjor inom dessa samhällen, eftersom vissa mikroorganismer lever av andras biprodukter. Vår forskning visar att mikrober från välpresterande samhällen kan dra sina andra bakterier med sig i något vi kallade "bakteriell nepotism". "Vi blev också förvånade över hur reproducerbara våra resultat var - våra kollegor i Frankrike fick samma resultat från helt oberoende tester, använder en liknande modell. "

Dr Sierocinski tillade:"För allmänheten, Det finns många potentiella praktiska konsekvenser om framtida forskning bekräftar att samma regler gäller för andra typer av samhällen.

"Genom att lära oss sådana regler som vägleder samhällets beteende kan vi utnyttja dem. Till exempel om vår tarmflora beter sig på samma sätt som metanproducerande samhällen, vi kan använda det till vår fördel. Vi kan reparera de dåligt presterande samhällena genom att ge dem ett lyft från de som fungerar bra. "

Pappret, publicerad i tidningen Nuvarande biologi , har titeln:"En enda gemenskap dominerar strukturen och funktionen hos en blandning av flera metanogena samhällen."