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Le comunità microbiche modellano la nostra salute e la salute del nostro pianeta. Alcuni sono familiari agli esseri umani, come i microbi che risiedono nell'intestino, noti come il nostro microbioma. Altri continuano a fermentare per lo più sotto il radar.
Quando molti microbi vivono insieme e crescono in modi interconnessi, può essere difficile identificare il ruolo funzionale di ogni singolo attore. Ma alcuni ecosistemi microbici complessi potrebbero essere effettivamente più facili da capire rispetto a quelli con meno attori, secondo un nuovo studio in Physical Review X guidato dal fisico teorico Mikhail Tikhonov alla Washington University di St. Louis.
"Alcuni ecosistemi microbici della vita reale sono ben descritti da modelli sorprendentemente semplici, data la complessità nascosta", ha affermato Tikhonov, assistente professore di fisica in Arti e scienze. Il nuovo framework di modellazione che ha sviluppato con lo studente laureato Jacob Moran fornisce una definizione quantitativa precisa per l'elusiva nozione di "grana grossa" e suggerisce che alcune delle sue proprietà potrebbero non essere intuitive.
"In parole povere, la grana grossa significa omettere i dettagli e diciamo che va bene se non cambia il risultato di un esperimento specifico", ha detto Tikhonov.
"Si noti che questa definizione collega la grana grossa alla scelta di un esperimento, e questo è davvero importante", ha detto. "Sosteniamo che la grana grossa dipende fondamentalmente dall'aspetto dell'ecosistema a cui tieni. Dimostriamo che lo stesso identico ecosistema può essere prontamente a grana grossa se sei interessato a una proprietà, mentre per un'altra potresti aver bisogno di sapere tutti i dettagli."
Questo nuovo lavoro offre un percorso verso la comprensione teorica di quali proprietà dell'ecosistema e in quali condizioni ambientali potrebbero essere prevedibili da modelli a grana grossa. L'approccio potrebbe aiutare i biologi che desiderano studiare i microbi nelle loro condizioni disordinate e di vita reale, ovvero comunità diverse in ambienti complessi, invece di cercare di isolarli in una capsula di Petri.
"Con questo studio, abbiamo dimostrato che un'elevata diversità di ceppi, sebbene nominalmente più complessa, può in effetti facilitare la grana grossa e che, almeno all'interno del nostro modello, la grana grossa è massimizzata quando una comunità è assemblata nel suo ' ambiente nativo", ha detto Tikhonov. + Esplora ulteriormente
