Kredit:A3pfamily, Shutterstock
Våra kroppar är hem för biljoner osynliga mikroorganismer, inklusive bakterier, svampar, virus och smådjur. Dessa lever på vår hud, i våra munnar, även i våra celler, där de kan bidra på många sätt till vår hälsa och välbefinnande. Till exempel i vår tarm hjälper bakterier till att bryta ner potentiella giftiga livsmedelsföreningar och syntetisera vitaminer som vi behöver.
"Det här är mikrobiomet", förklarar Marie Skłodowska-Curie-stipendiaten Tania Galindo från ETH-Zürich i Schweiz. Hon tillägger att hon precis har kommit från en konferens i Wien, "där talare ofta påpekade att det finns fler mikrobiella celler i vår kropp än mänskliga celler."
Men människor är inte unika i att vara ett ekosystem för sig själva. Ända sedan jordbrukets början har bönder förstått att sjukdomar kan spridas från löv eller frukter av en växt till andra. Uppenbarligen har en viss smittsam kraft varit på spel och påverkat deras skördar och försörjning.
För att förstå mer om växtmikrobiomer använde forskare samma metoder som används inom mänsklig klinisk mikrobiologi, för att isolera och karakterisera smittsamma organismer för att identifiera och diagnostisera sjukdomar som påverkar växter.
Hur växtmikrobiomet kan stärka jordbruket
Nuförtiden är fältet fytopatologi - studiet av växtsjukdomar - intresserade av de fördelaktiga såväl som negativa aspekterna av mikrober. ROOTPHENOBIOME-projektet som Galindo arbetade med hjälper oss att förstå hur de många mikrobearter som lever på, runt och i växter – deras mikrobiom – kan hjälpa oss att uppnå ett mer hållbart jordbruk.
"Vi vet att det finns grupper av mikrober i jorden och på löven som skyddar växter från sjukdomar och hjälper dem att skaffa mer resurser", förklarar hon. Till exempel hjälper bakteriegrupper i jorden som aktinomyceter till att bryta ned organiskt dött material, vilket gör att värdefulla näringsämnen kan tas upp av växter.
"En annan viktig grupp av mikrober är svamparna som kallas mykorrhiza", fortsätter Galindo. "Dessa jordburna svampar har ett symbiotiskt förhållande med många växters rötter. De absorberar och överför näringsämnen från platser i jorden som växtrötter inte kan nå, och tränger undan patogener." Forskning visar att växter med dessa svampar närvarande i deras mikrobiom tenderar att vara friskare.
Forskare har också upptäckt kvävefixerande bakterier som lever på och runt roten, vilket hjälper växter att fixera mer av detta livsviktiga näringsämne från luften. Kväve är en del av klorofyllmolekylen, som ger växter sin gröna färg. Du kan ofta identifiera växter som saknar kväve genom att de gulnar löv.
Forskning som denna, tror Galindo, kan bidra till att revolutionera jordbruket. Konsumenternas förståelse och acceptans av tarmhälsa har till exempel lett till en enorm efterfrågan på probiotiska yoghurtar och andra produkter som fungerar i harmoni med vår mikrobiom. Varför inte tillämpa denna princip på grödor?
"Att välja och hantera mikrober som passar specifika växtarter kan hjälpa oss att minska mängden kemikalier och bekämpningsmedel vi använder för närvarande", säger Galindo. "Detta är verkligen viktigt, för för närvarande skadar vi miljön."
Galindo påpekar att bönder vanligtvis använder 150 % av kvävegrödor som behövs eftersom mycket av det kommer att rinna ut i vattendrag eller brytas ned av mikrober och släpps ut som växthusgaser innan växterna kan absorbera det.
Utplacering av mikrober som hjälper växter att fixera kväve kan leda till att avsevärt minskade mängder gödselmedel sprids på en åker. "Om vi förstår hur mikrober fungerar, då kan vi använda dessa mikrober för att komplettera eller ersätta kemikalier", avslutar hon. + Utforska vidare
