Всесвітній потоп та льодниковий період
Креацентр > Статті > Всесвітній потоп та льодниковий період > Живі свідоцтва глобальної катастрофи: як мікробна біогеографія підтримує Ноїв потоп

Живі свідоцтва глобальної катастрофи: як мікробна біогеографія підтримує Ноїв потоп

Мікробна біогеографія — це субдісціпліна мікробної екології, що займається розподілом і великою кількістю мікроорганізмів по всій Землі. Батько мікробної біогеографії, Мартінус Бейерінк, відомий тим, що говорить: «Все є скрізь, але довкілля вибирає». Це твердження пронизує сучасну думку в мікробної біогеографії, але ніяке світське тлумачення не може пояснити, чому це так. Якщо все всюди, як стверджується, то повинен бути якийсь глобальний механізм розподілу, який пояснює, чому все всюди в грунтах. Тут я припускаю, що причина, по якій все знаходиться всюди в грунтах, — це Ноїв потоп. Ноїв потоп пропонує пояснювальну силу, якої немає у світських міркуваннях, щоб забезпечити обгрунтування ствердження «Все всюди, але довкілля вибирає». Представлені докази, які показують, що Бейерінк мав рацію певною мірою — ми не знаходимо мікробні види всюди, але ми знаходимо мікробний вид всюди в грунтах. Мікробний вид визначається тут як мікроорганізм, створений Богом, який визнається на рівні сім'ї або роду, що корисно для розуміння мікробної біогеографії. Запропоновано модель мікробної біогеографії грунтів в умовах Ноєвого потопу. Потім наведено приклад з точки зору запаху дощу, оскільки він виходить від грунтових бактерій Streptomyces. Після цього коротко обговорюється важливість світогляду при розгляді таких доказів, як мікробна біогеографія. Біблійна розповідь про Ноєв потоп оновлює сучасну мікробну біогеографію і сучасну апологетику творіння з трильйонами живих істот, що містяться в грунті, закладеної водою, по всій Землі.

 Вступ

 Первинним свідченням глобальної катастрофи є Біблія. Для молодого дослідника створення Землі, що створює основу для моделі створення біології, Біблія являє собою розповідь свідка-Творця, з якого інтерпретуються всі фізичні докази.

Буття 7:11 починається з наступу води потопу, що покриває поверхню планети, до Буття 7:19, коли були покриті всі високі пагорби Землі. Потоп тривав від «шестисотого року життя Ноя, у другому місяці, в сімнадцятий день місяця» (Буття 7:11) до «шестисотого і першого року, в перший місяць, в перший день місяця» (Буття 8:13). Під час Ноєвого потопу всі сухопутні, дихаючі повітрям тварини померли, крім тих, які були на ковчезі. Одним із забутих аспектів сучасних дискусій про потоп є те, що відкрилися, як великі джерела глибин, так і вікна небес (Буття 7:11). Хоча ми розуміємо, що саме великі фонтани глибин відповідальні за те, звідки береться велика частина води, ми не повинні забувати, що був і дощ. Коли фонтани безодні відкрилися разом з небесними вікнами, вода піднялася з найнижчих рівнів на найвищі. У міру того як вода піднімалася з нижчих висот на більш високі, тварини були швидко поховані, а деякі — скам'яніли. Біблія також вказує, що всі гори під час потопу були покриті водою до 6,7 м (22 футів) (Буття 7:19-20). Навіть Новий Заповіт стверджує, що весь світ був знищений водою (2 Петра 3:6). Так що вода покривала всю землю протягом приблизно одного року. За цей час палеонтологічний літопис був занесений в геологічний літопис (Snelling 2008b). Палеонтологічний літопис включає в себе кілька цікавих аспектів, які свідчать про універсальність потопу в тому, що ми навіть знаходимо викопні амоніти на вершинах гір по всьому світу (Snelling 2008a). Скам'янілості не тільки свідчать про глобальну катастрофу, але і про різні традиції світової культури (White 2007). Воістину, Біблія, викопні останки і мирські культури свідчать про те, що потоп був великою катастрофою, яка охопила всю поверхню земної кулі. Але чи є додаткові свідоцтва глобального потопу?

 Мета цієї статті — вивчити твердження, зроблені в мікробній біогеографії, щоб побачити, як до неї застосовується Ноїв потоп. У цьому документі мова піде не про всі екосистеми, а скоріше про грунтові екосистеми. Для цього скам'янілості досліджуються як наукові докази глобального повеню. Потім пропонується короткий огляд макроорганізмів і мікроорганізмів для виявлення очевидних розбіжностей в біогеографії. З обговорення біогеографії мікроорганізмів пропонується визначення мікробного виду на рівні сімейства або роду. Після встановлення мікробного виду оцінюються різні механізми розсіювання на предмет їх правдоподібності в забезпеченні глобального поширення мікробного виду по суші (що обговорюється далі). Потім біблійний випадок Ноєвого потопу стає основним механізмом створення глобальної біогеографії мікробного типу в грунтах. Запропоновано модель паводку як механізму мікробної біогеографії з конкретним дослідженням грунтових бактерій Streptomyces. Нарешті, дані мікробної біогеографії коротко обговорюються з точки зору конкуруючих світоглядів.

Викопні рештки: мертві свідоцтва глобального повеню

 

В міру підвищення рівня води кожна екосистема була похована під живими формами, присутніми у даній екосистемі.

 

Молодоземельні креаціоністи інтерпретують палеонтологічний літопис як збережені екосистеми до потопу, а не знімки еволюційного часу (Snelling 2008b). Одна креаціоністська модель стверджує, що паводкові води швидко ховають життєві форми в кожній екосистемі. У міру підвищення рівня води кожна екосистема була похована під живими формами, присутніми в даній екосистемі. Наприклад, тираннозавр рекс зустрічається в таких же шарах породи, як трицератопс. Цей механізм поховання передбачає одну з причин, чому люди не знайдені з динозаврами в палеонтологічному літопису (тобто вони не співіснували в одній екосистемі). Скам'янілості динозаврів присутні сьогодні на окремих континентах, тому що вони жили на одному материку до потопу, званого Родинією, яка потім поступилася місцем Пангеї під час піку потопу (і скам'янілості були сформовані), до того, як континенти відокремилися один від одного (розміщення скам'янілостей на всіх континентах). Палеонтологічний літопис свідчить про всесвітній потоп, тому що є мільярди мертвих речей, похованих в шарах гірських порід, закладених водою, по всій Землі (Ham and Hodge 2014 року). Дані свідчать про те, що скам'янілості в шарах гірських порід є колишніми екосистемами з появою повністю сформованих організмів (Snelling 2008b). Ці спостереження привели до креаціоністського погляду напоходження життя як лісу або саду, де кожне дерево являє собою створений вид (Wise 1991). У той час як палеонтологічний літопис є великим статичним свідченням Всесвітнього потопу (Austin et al. 1994), існує безліч живих свідчень, які також підтверджують біблійну оповідь.

 Огляд біогеографії макроорганізмів

 Біогеографія — це дисципліна в екології, що займається механізмами розподілу та розсіювання живих організмів на Землі. Поле розділене на дві основні області: макроорганізми і мікроорганізми, і ці області обговорюються нижче. Найзначнішою перешкодою для розуміння сучасної біогеографії є ??Ноїв потоп. Біогеографія макроорганізмів складна, тому що всі макроорганізми повинні були спуститися з ковчега і розсіятися по планеті. При цьому креаціоніст несе відповідальність за опис механізму того, як всі макроорганізми прийшли до свого поточного розташування. Залишається тільки з'ясувати, де жили макроорганізми до потопу. Єдина наявна у нас інформація про те, де жило більшість макроорганізмів до потопу, міститься в палеонтологічному літопису (див. Огляд нижче).

 У цьому світі після потопу ми спостерігаємо макроорганізми, розсіяні в унікальних екосистемах. Поширення макроорганізмів на ці екосистеми є важкою темою як для еволюціоністів, так і для креаціоністів і було розглянуто в іншому місці (Statham 2010). Досить сказати, що креаціоністська інтерпретація біогеографії має більше сенсу з координації, де макроорганізми знайдені в викопному літописі і на якому континенті ми знаходимо макроорганізми сьогодні. Одна важка проблема, пов'язана з тим фактом, що був потоп, все ще залишається цією ідеєю про те, як макроорганізми потрапили в свої сьогоднішні місця. Наприклад, як сумчасті виявилися переважно в Австралії? До числа факторів, що забезпечують переміщення макроорганізмів по земній кулі, відносяться трансокеанський транспорт на рослинних килимах, перенесення людиною, міграція і часткове вимирання, а також видоутворення (Statham 2010 року, Wise 2002). Ці механізми є потужними для пояснення сучасної біогеографії. Що є ключовим для розуміння біогеографії макроорганізму, так це те, що у нас є макроорганізми, що живуть в різних середовищахпроживання/екосистемах навіть в світі після потопу. У нас навіть є чудові свідоцтва реколонізації після сучасних катастроф, таких як Кракатау або гора Сент-Хеленс, які підкреслюють здатність макроорганізмів відновити доступ до знищеної екосистеми, як те, що сталося після потопу (O'Malley 2008, Thorton et al. 1988). Знову ж, емпіричні механізми потужно пояснюють біогеографію макроорганізму від потопу до цих пір і є кращими поясненнями, ніж їх еволюційні аналоги.

 Що залишається менш ясним в біогеографії макроорганізму, так це те, як виглядав світ до потопу, тому що у нас мало прямих доказів з Біблії (тобто ми знаємо тільки, що птахи жили в повітрі, а риби жили в море, але нічого більш конкретного). Одна інтригуюча ідея полягає в тому, що макроорганізми населяли різні екосистеми до потопу з тих же причин, за якими вони населяють різні екосистеми після нього (Snelling 2008b). Цей аргумент заснований на спостереженнях, що викопні шари представляють екосистеми, в яких організми жили до потопу, — отже, є ідея, що вони жили в окремих екосистемах. Ця ідея про окремі екосистеми до потопу має сенс, як в світлі палеонтологічного літопису, так і в сучасних спостереженнях. Хоча сьогодні ми бачимо різні екосистеми, наповнені різними макроорганізмами, це не так на рівні мікроорганізмів.

 Огляд біогеографії мікроорганізмів

 Мікробна екологія — це вивчення мікроорганізмів і їх довкілля. Формально мікробна екологія включає в себе безліч дисциплін, таких як біогеохімічний цикл, симбіози і мікробна біогеографія. Мікробна біогеографія — це дослідження присутності і достатку мікроорганізмів на поверхні Землі. Можливо, найвпливовішою людиною в мікробній біогеографії є ??Мартинус Бейерінк, який зробив свою роботу на початку 1900-х років (de Wit and Bouvier 2006). Йому приписують винахід фрази «Все є скрізь, але середовище вибирає» або якийсь її варіант (Atlas and Bartha, 1992). Проблема, однак, у тому, що Бейерінк спочатку не робив цієї заяви (de Wit and Bouvier 2006, O'Malley 2008). Початковий варіант фрази виходив від професора Лоренса Герхарда Марінуса Бааса Бекінга, і спочатку вінбув голландською мовою («alles is overall: maar het milieu selecteert») (Baas Becking 1934).

 Baas Becking і Beijerinck стверджували, що всі види мікробів присутні на землі всюди — вони не враховували центри походження, такі як кишківник ссавців, вони більше підкреслювали ідею того, що знаходиться в навколишньому середовищі. Примітно, що Beijerinck просував це твердження без доступу до сучасних технологій (наприклад, авіаперельоти, секвенування ДНК, комп'ютери). При дослідженні цього твердження не робиться спроби пояснити, чому все є скрізь, просто передбачається, що це істинне твердження, яке кожен повинен використовувати. Єдина ідея, пов'язана з тим, чому все є скрізь, має слабкий зв'язок з ідеєю спонтанного зародження (O'Malley 2008). Вражаюче, що таке твердження (що все є скрізь) необгрунтовано з точки зору його наукового походження і, найголовніше, не має ніякого пояснення, чому це так. Ні Baas Becking, ні Beijerinck не пояснили, чому вони думали, що їх твердження вірне, крім того, що було достатньо часу для мікробіоти, щоб розсіятися всюди (O'Malley 2008). Друга частина їх затвердження полягає в тому, що навколишнє середовище вибирає. Ідея полягає в тому, що навколишнє середовище вибирає з всюдисущих мікроорганізмів (на видовому рівні) так, щоб був достаток певних типів мікроорганізмів, в той час як інші менш рясні. Сучасна література підтримує обидва ці твердження з деякими застереженнями (існує космополітизм видів на суші, але немає інших екосистем), але немає спроб пояснити ці явища (de Wit and Bouvier 2006). Важливо відзначити, що мікробіологи-креаціоністи також визнають всюдисущість мікроорганізмів, але також немає механістичного креаціоністського пояснення цих явищ (Francis 2009, 2010). В даний час не існує ні світських, ні креаціоністських пояснень того, чому все знаходиться всюди.

 Кілька сучасних підходів до відповіді на це біогеографічне питання включали в себе збір проб грунту на чотирьох континентах, щоб продемонструвати, що різні види Pseudomonas (тобто різноманітна група переважно екологічних бактерій, які широко поширені в грунті і воді) присутні на всіх континентах, але що вони не обов'язково є одними і тими ж видами (Cho і Tiedje 2000). Це дослідження показало, що «грунтові флуоресцентніпопуляції Pseudomonas ендемічні на рівні генотипу [s]», що як і раніше означає, що рід Pseudomonas можна знайти всюди, навіть якщо є ендемізм на рівні генотипу. Метод відбору проб для визначення того, як Pseudomonas всюди, був традиційним методом культури із зразків грунту на декількох континентах. Однак вони продовжують описувати, що «грунтові гетеротрофні бактерії в незбурених ділянках не змішуються глобально». Cho і Tiedje (2000) говорять, що ідентичні види не можуть бути знайдені всюди на землі, але що видоутворення є сильною силою, яка відбувається в грунтових популяціях всюди. Цікаво, однак, відзначити, що псевдомонади (на рівні роду) зустрічаються повсюдно.

 Ще одне дослідження з тієї ж групи було присвячено пошуку бактерій в грунтах, здатних мінералізувати 3-хлорбензоат (Fulthorpe, Rhodes, Tiedje 1998). Ці автори зібрали зразки ґрунту з шести регіонів на п'яти континентах. Після збору цих зразків, вони збагатили бактерії, здатні зруйнувати 3-хлорбензоат. В цілому було ідентифіковано 48 різних генотипів, які, як стверджується, підтримують концепцію ендемізму. Однак з правильним розумінням дослідження пов'язано кілька питань. По-перше, не було виявлено ніяких видів, тільки генотипи. По-друге, стверджувалося, що у всіх зібраних зразках є унікальні ділянки, що все ще не дозволяє зробити перший висновок про те, що ми, ймовірно, маємо справу з ендемізмом видів. По-третє, всі вони можуть бути одного і того ж виду бактерій (обговорюється нижче), не визнаючи цього. По-четверте, їх розмір вибірки був надзвичайно малий для будь-яких заяв про ендемізм. Нарешті, було помітно, що в кожному з відібраних ділянок були бактерії, здатні розщеплювати 3-хлорбензоат. Таким чином, виявляється, що є бактерії, роль яких полягає в руйнуванні з'єднань,які не розкладаються, присутніх в грунтах на кількох континентах (тобто космополітизм), а не розташованих в одному місці (тобто ендемізм).

 Грунтуючись на огляді сучасної літератури, ідея ендемічності серед прокаріотичних зразків рясніє (Martiny et al. 2006). Однак є кілька питань, пов'язаних з ідеями ендемічності, заснованими на цьому огляді поточної літератури.

По-перше, є тільки кілька досліджень, відібраних на різних континентах, і ці дослідження вже обговорювалися, чому вони насправді космополітичні.

По-друге, перераховані в огляді дослідження стосувалися не тільки географії ґрунтів, а й морського середовища, озер, пустельних корок, річкових шлейфів, солоних вод, ґрунтових вод, питної води, прісних болот і солоних болот. Проблема зі збором проб з не-грунтових проб полягає в тому, що проблема ендемічності в порівнянні з космополітичною природою цих екосистем не є справедливим порівнянням з точки зору знання того, чи всі усюди на суші — води можуть змішуватися рівномірно або входити в перебіг і мати нерівномірне  змішання. Я стверджую, що між грунтовим космополітизмом і космополітизмом, не пов'язаним з грунтом, існує суттєва різниця і що грунти повинні бути космополітичними, в той час, як не-грунти — ні. Відмінності в ґрунтових екосистемах не настільки значні, як відмінності в ґрунтових екосистемах (наприклад, солончаки).

 Третє питання, пов'язане з цим оглядом, полягає в тому, що він був в основному молекулярним і не мав традиційної мікробної ідентифікації виду.

 По-четверте, цей огляд трохи старший і не відображає останніх досліджень (обговорюється нижче).

 По-п'яте, дослідники були зосереджені на рівні видів, а не на рівні виду (який обговорюється нижче). Якби вони зосередилися на такому рівні, можливо, вони прийшли б до іншого висновку. Тема видів далеко не так важлива, як ідентифікація мікробного виду в кожному з місць, відібраних в глобальному масштабі.

Що таке мікробний вид?

 З біблійної точки зору креаціоністи не передбачають, що Бог створив «види», але що Бог створив «роди» — це не відрізняється на мікробному рівні. Основна відмінність з розумінням мікробного виду полягає в тому, що біблійний рід легше зрозуміти на рівні макроорганізму, ніж на рівні мікроорганізму з цілого ряду причин. Перш за все, той факт, що макроорганізми не наражаються горизонтальному переносу генів (про що піде мова нижче), спрощує класифікацію макроорганізмів. Загальноприйнято, що біблійний вид для макроорганізмів знаходиться на рівні сімейства або роду — це, ймовірно, відноситься і до мікроорганізмів (Hodge and Purdom 2008). Незважаючи на те, що може бути важко уявити собі концепцію мікробного виду, я підтримую ідею про те, що це можливо з деякою допомогою концепції зверхсімейства. Ідея мікробного виду, що перебуває на рівні сімейства або роду, підкріплюється світською ідеєю зверхсімейства, про що свідчить концепція горизонтального переносу генів і пангенома Enterobacteriaceae (Karberg, Olsen, Davis 2011). Ідея суперсімейства для Enterobacteriaceae навіть отримала підтримку в креаціоністській літературі (Gillen and Augusta 2018). Є деякі винятки з цього правила для рівня сімейства або роду, як у випадку з макроорганізмами, такими як птиці. Ми не можемо бути догматичними щодо того, чи знаходиться мікробний вид на рівні сімейства або роду з інших причин, включаючи зміни в філогенетичних деревах, нову інформацію про генетичну сумісність, нездатність безстатевих організмів розмножуватися один з одним і горизонтальний перенос генів. Безумовно, необхідно виконати додаткову роботу щодо подальшого розвитку цієї концепції, але не в цьому суть даної статті. З огляду на всі ці обмеження для остаточного виклику мікробного виду, є розумним, що мікробний вид знаходиться десь навколо рівня сімейства або роду з причин, викладених у цій статті (тобто правило не завжди однаково застосовується на рівні сімейства для всього). Хоча мікробні види можуть бути присутніми не скрізь, цікаво відзначити, що мікробний вид (наприклад, Pseudomonas) присутній.

 На окремій ноті і пов'язаній з ідеєю мікробного роду є тема горизонтального переносу генів усередині мікроорганізмів. Щоб було зрозуміло, горизонтальний перенос генів — це механізм, за допомогою якого ДНК передається між двома клітинами, які не пов'язані один з одним. Механізми горизонтального переносу генів включають кон'югацію, трансдукцію і трансформацію. Світська еволюційна література робить велику частину концепції горизонтального переносу генів усередині мікроорганізмів як потужного механізму видоутворення (Doolittle and Brunet 2016 року, Soucy, Huang, and Gogarten 2015). Хоча горизонтальний перенос генів відбувається відносно часто на мікробному рівні, це не впливає на ідею мікробного виду. Що ще більш важливо, обсяг горизонтальної передачі генів, необхідний для еволюційного світогляду, вимагає руху генів, які вкрай малоймовірні для передачі між видами. Наприклад, дуже малоймовірно, що бактерія перенесе ген 16S рРНК з однієї клітини в іншу, тому що (1) це ніколи не спостерігалося раніше і (2) немає тиску відбору, щоб взяти на себе ген 16S рРНК іншої клітини. Тільки тому, що бактерії здатні до горизонтального переносу генів, не означає, що вони завжди роблять горизонтальний перенос генів для кожного гена. Горизонтальний перенос генів так часто згадується в світській літературі, що підриває світське дерево життя і останнього універсального загального предка. Або горизонтальний перенос генів відбувається настільки широко, наскільки еволюціоніст хоче нас запевнити, або спостерігається обмежена кількість горизонтального переносу генів. У більшості випадків горизонтальний перенос генів викликається як пояснення, засноване на ідентифікації аналогічних послідовностей ДНК між двома непов'язаними видами, і він дублюється горизонтальним переносом генів за відсутністю кращого пояснення (краще пояснення може включати ідею цілеспрямованого наміру Творця). Дійсно, єдине значне джерело емпіричного горизонтального переносу генів пов'язаний з проблемою генів стійкості до антибіотиків (кон'югація), стійкості до важких металів (кон'югація) та островів патогенності (трансдукція) (Gillen 2007). В результаті горизонтальний перенос генів є малоймовірним джерелом варіацій на рівні виду поза цими емпірично певними механізмами. Хоча горизонтальний перенос генів не можна скидати з рахунків, він, ймовірно, не відбувається в природі так широко, як того вимагає еволюційний світогляд. Більш того, сама ідея горизонтального переносу генів повністю підриває еволюційне дерево життя і спільне походження (Jerlstr?m 2000). Емпіричний вид горизонтального переносу генів тільки підсилює ідею мікробного типу, оскільки обмін генами відбувається тільки всередині подібних видів.

Здатність мікроорганізмів до розосередження по суші          

 Якщо не-спороутворюючі бактерії (наприклад, Pseudomonasspp.) присутні скрізь на поверхні Землі, як поточні дані інформують нас про їх методи розсіювання? У стандартних підручниках з мікробної екології підкреслюється, що мікроби не переміщуються на великі відстані через атмосферу (AtlasandBartha, 1992). Ці дані створюють ряд проблем для глобальних механізмів розосередження. Перша проблема для життя в атмосфері полягає в тому, що світлове випромінювання збільшується з висотою. Мікроби відчувають більш шкідливі УФ-промені, коли входять в атмосферу, подорожуючи на довгі відстані, які вб'ють їх перш ніж вони досягнуть їх кінцевого пункту призначення. Друга проблема для життя в атмосфері полягає в тому, що мікроби рідко виходять за межі тропосфери (тобто шару повітря над стратосферою). Ті мікроби, які досягають тропосфери, ймовірно, зазнають низьке змішування газів (що, ймовірно, запобігає мікробному диханню), високий озон (який є антимікробним) і шкідливі УФ-промені, які були раніше згадані і будуть усунені. Дані свідчать про те, що ніякі автохтонні мікроби не виникають і не населяють вищі елементи нижньої атмосфери (AtlasandBartha, 1992). Зразки мікробіоти, взяті в атмосфері, є минущими та знаходяться на шляху кудись іще. Таким чином, атмосфера не може мати постійного запасу живих мікроорганізмів для засіву поверхні Землі як центру походження. Нарешті, тварини не є значним джерелом транспорту для мікроорганізмів в глобальному масштабі. Жоден мікробіолог не пропонує тварин в якості механізму транспортування мікробів в глобальному масштабі. Для того щоб мати тварин, що транспортують мікроби в глобальному масштабі в будь-якому помітному ступеню, потрібні були б тварини з глобальним розподілом, яких просто не існує.

 Звичайно, в хмарних краплях присутній значний мікробіом (Amatoetal. 2017). До складу цих крапель входять такі бактерії, як Pseudomonas. Однак, сильне припущення, що всі крапельки хмари космополітичні і що вони — основні транспортні засоби для розсіювання. Не можна заперечувати, що деякі псевдомонади переносяться з одного місця в інше через хмарну краплю, але це не є суттєвим джерелом для перенесення псевдомонади на поверхню Землі. Це також не має значення для пояснення космополітичної природи псевдомонад, незважаючи на погодні умови. Псевдомонади зустрічаються по всій землі, а не тільки там, де традиційно стикаються певні погодні фронти. Крім того, рух через хмари пояснило б лише невелику частину їх космополітичної природи через їх низький вміст в хмарах. Крім того, для поширення виду через хмари потрібно абсурдна кількість часу (тобто еони). З цих причин залишається необхідність пояснити всю космополітичну природу псевдомонади якимось іншим механізмом, ніж дощі. Це не кажучи вже про труднощі, які відчувають напруги, коли вони потрапляють в атмосферу. Існують значні сумніви щодо того, чи є ці хмарні краплинні мікроби автохтонними або алохтонними.

 Однак існує одне дослідження, в якому розглядається потенційний механізм для повітряно-десантних мікробних спільнот (Barber?netal. 2014 року). Дослідження показує, що існують певні мікробні типи, здатні долати значні відстані повітрям. Ці типи спостерігалися в центральних Піренеях (Іспанія) протягом трьох років. Автори дослідження виявили, що деякі бактерії присутні в атмосфері як функція частинок пилу в повітрі. Однак не всі бактерії виявилися однорідними в своєму відборі, а це означає, що не всі розподіляються цим повітряно-крапельним механізмом. Якби все було всюди, то можна було б очікувати, що вітри теж були б космополітичними, але це не так. Крім того, автори рішуче висловили думку про те, що цей механізм перенесення є лише регіональним, і лише припустили, що це може пояснити трансконтинентальні переноси.

З усіх організмів, що потрапляють до атмосфери, тільки ті, які утворюють спори (наприклад, гриби і бактерії), сприяють виживанню і передачі, тому що спори стійкі до фізичних обмежень атмосфери. Тому не дивно, що деякі спори знаходяться в атмосфері (Amatoetal. 2017, Barber?netal. 2014 року). Але тіатмосферніспори (наприклад, Pilobusspp.), подорожують тільки 1-2 м, що навряд чи достатньо для глобального механізму розподілу за короткий проміжок часу. Окремо відзначимо, що є кілька прикладів спор, які можуть подорожувати на сотні миль протягом декількох років, про що свідчить грибок, відповідальний за викликання тютюнової синьої плісняви (LaMondia 2010). Крім того, інші спори грибів були виявлені на різних континентах, хоча це було пов'язане з катастрофою (Mims and Mims 2004). Barber?n et al. (2014 року) повідомили, що в зібраних ними пробах повітря були присутні тільки деякі спори. З тими винятками, про які йдеться серед інших спороутворюючих мікроорганізмів, переважна більшість мікробів виживають, тільки дуже короткі відстані (в міліметрах), в повітрі і порівняно мало хто з тих, хто може вижити на далекі відстані, в першу чергу, тому що мікроби втрачають життєздатність за рахунок зсихання, особливо в нижніх шарах атмосфери і протягом всього дня (Atlas and Bartha 1992). Таким чином, дуже малоймовірно, що не-спороутворювачі подорожуватимуть на великі відстані і покриватимуть земну кулю (тобто псевдомонади все ще не мають глобального механізму розподілу з емпіричної точки зору). Якби там не було, повинен бути акцент на відносно небагатьох, хто вижив на великих відстанях, і вони, як правило, є спороутворюючими — всі не здатні здійснювати далекі подорожі по всьому світу. Інші підтвердили ідею про те, що «механізми, що регулюють розподіл мікроорганізмів, залишаються погано вивченими» (Nemergut et al. 2011). Головне, це повинно бути зазначено, що, хоча там може бути слабке пояснення для спороутворюючих мікроорганізмів, подорожі через атмосферу, немає ніяких істотних пояснень для переносу не-спороутворюючих мікроорганізмів. Проблема їх розподілу залишається і вимагає пояснень для глобального поширення. Короткий опис мікробів, здатних переміщуватися відносно невеликими темпами поширення і колонізації, див. в Horner-Devine et al. (2004).

 Коротше кажучи, мікроби подорожують через атмосферу на надзвичайно обмежені відстані (глобально кажучи) і в основному не виживають при поширенні через атмосферу. Єдині організми, які можуть поширюватися в атмосфері, в значних масштабах включають спороутворюючі мікроорганізми, а бактерії Pseudomonas ѕрр. не виробляють спори і, отже, не мають механізму для поширення на глобальні відстані. Слід підкреслити, що Pseudomonas — не єдина не-спорова форма, присутня в грунті, яка має глобальну біогеографію — є трильйони інших бактерій, настільки ж всюдисущих. Само собою зрозуміло, що існують і інші механізми розсіювання мікроорганізмів, як у тварин, але в літературі ці механізми просто необгрунтовані.

 Щоб ніхто не подумав, що проблема глобального поширення Pseudomonas є проблемою, інші види мікробів також проявляють космополітизм по всій Землі. Приклади інших мікробних видів з глобальноюбіогеографією (за межами областей бактерій) включають мікробні види, такі як вид коловерток, вид бактеріофагів, вид грибів і вид амеб (кожен з них має види в кожному з цих підрозділів/видів) (Dagamac et al. 2017, Fontaneto et al. 2008, Ramirez-Camejo et al. 2012, Thurber 2009). Ці твердження про космополітичну природу мікробів особливо справедливі відносно найпростіших (O'Malley 2008). У той час як кожен з цих мікробних видів має унікальний розподіл по всій планеті (тобто їх мікробні види зустрічаються не скрізь), мікробний вид (тобто барамін, який Бог створив на рівні сімейства або роду) однаково зустрічається по всій планеті (тобто космополітичний і мікробний вид зустрічається всюди). Це особливо помітно в літосфері з сучасними високопродуктивними методами, які відбирають безліч зразків по всьому світу.

Мікробний глобальний космополітизм в літосфері

 Кілька досліджень були спрямовані на визначення космополітичної природи грунтів у всьому світі. Деякі з цих досліджень мають ширшу спрямованість і більш вузьке охоплення, і навпаки. Важливо відзначити, що в цих документах висвітлюються різні методи відбору проб і визначення послідовності для вивчення космополітичного характеру грунтів у всьому світі.

 Висока роздільна здатність космополітичної природи бактерій спостерігалося на всіх континентах Північної і Південної Америки, про що свідчить відбір проб ґрунту, ампліфікація гена 16S рРНК і секвенування їх за допомогою піросеквенування (Lauber et al. 2009). Кожен великий вид бактерій (наприклад, зелені не серобактерії, грампозитивні, протеобактерії, ціанобактерії, флавобактеріі і Термотога) був ідентифікований з цього аналізу, за винятком деяких термофілів, які, ймовірно, були нечисленні (тобто, недостатньо послідовності читання). Цікаво, що Lauber et al. (2009) прийшли до висновку, що все не скрізь, тому що вони зосереджені на бактеріальних видах на відміну від бактеріального роду. Однак важливо підкреслити, що кожен вид бактерій (на рівні сімейства/роду) був виділений з кожного з 88 ділянок відбору проб на двох континентах. Звісно ж можливо, що мікробні види, виявлені в кожному місці, зазнали видоутворення в межах даних ніш, що призвело до виникнення сильної подібності між ділянками, які не є ідентичними на видовому рівні. Таким чином, вона стає ендемічною на рівні видів, але космополітичною на рівні родів.

 Недавнє дослідження біогеографії Франції проаналізувало 2 173 зразка грунту по всій країні (Karimi et al. 2018). Хоча Франція не є великою країною, примітно, що вони проаналізували такий великий розмір вибірки і що вони зробили це шляхом піросеквенування. Хоча вони виявили велику різноманітність між зразками, їх результати зміцнили ідею про те, що «Все є скрізь, але довкілля вибирає» (Karimi et al. 2018).

 Ще більш масштабне дослідження, проведене нещодавно, проаналізувало 237 місць розташування на шести континентах з використанням секвенування наступного покоління (Delgado-Baquerizo et al. 2018). Мета їх дослідження полягала в тому, щоб визначити, які мікроби переважають в грунтах по всьому світу, а не в тому, щоб охарактеризувати кожну окрему ділянку. Їх результати були дивовижними, тому що вони виявили, що тільки 2% виявлених таксонів представляли більше половини відібраних ділянок. Іншими словами, вони сказали, що «більшість ґрунтових бактеріальних філотипів рідкісні і відносно нечисленні, але багато хто з них зустрічається в широкому діапазоні грунтів» (Delgado-Baquerizo et al. 2018). Іншими словами, автори стверджують, що все є скрізь і що навколишнє середовище вибирає. Примітно, однак, що ні Beijerinck, ні Baas Becking, ні інші оглядові статті, що обговорювалися тут, не згадувалися. Підводячи підсумок усіх цих робіт з відбору безлічі зразків з використанням послідовності наступного покоління, здається, щовсі (тобто кожен мікробний вид) дійсно скрізь і що навколишнє середовище вибирає (тобто окремі види знаходяться в різних місцях) для ґрунтової біогеографії, але залишається питання яке полягає в тому, як все вийшло всюди?

Все всюди через Ноєв потоп

 До цих пір доведено, що Beijerinck мав рацію, стверджуючи, що все є скрізь, але довкілля вибирає грунтові екосистеми. Велика проблема для натураліста — це питання механізму глобального поширення мікробів, щоб вони стали космополітичними.

 При пошуку в літературі мікробної біогеографії можна виявити факт, що ніхто не пропонує натуралістичного пояснення того, як все стало всюди на земній кулі. Секретний рецепт, схоже, перебуває в глибокій стародавності. Найближче натуралістичне пояснення мікробної біогеографії пов'язане з межею відстані між деякими бактеріальними видами (наприклад, Pseudomonas), який становить максимум 200 м, і не пропонується ніякого пояснення того, чому види знаходяться на відстані 200 м один від одного (Cho і Tiedje 2000). Той факт, що види знаходяться на відстані 200 м один від одного, не пояснює, чому вид Pseudomonas знаходиться всюди (далеко за межами максимального поширення 200 м). Навіть якщо види Pseudomonas можуть перебувати на відстані 200 м один від одного, це не має значення, в кінцевому рахунку, тому що вид Pseudomonas зустрічається всюди. Звичайно, якщо вид Pseudomonas переміщається повітряними потоками з одного регіону в інший, потрібно до мільйонів років, щоб було якесь глобальне поширення (Barber?n et al. 2014 року). Знову ж таки, це підкріплює традиційний культурний підхід, що все є скрізь, але середовище вибирає.

 Всюди, де ми не знаходимо такого роду всюди, слід також враховувати, що середовище вибрало. Наприклад, ми не знаходимо кожен вид, розташований в екстремальних умовах, таких як гарячі джерела — ці середовища проти багатьох мікробних видів (Valverde, Tuffin і Cowan 2012). Однак примітно, що ми знаходимо екстремальні термофіли в таких місцях, як Антарктида (Atlas and Bartha 1992). Здається, що екстремальні середовища, можливо, вибрали проти «мезофілів», але помірні середовища не проти екстремофіл

Написати коментар