Suolistomikrobien rooli sopeutumisessa vaihteleviin ympäristöolosuhteisiin
Päärahoittaja
Päärahoittajan myöntämä tuki (€)
- 200 000,00
Hankkeen aikataulu
Hankkeen aloituspäivämäärä: 01.09.2020
Hankkeen päättymispäivämäärä: 31.08.2024
Tiivistelmä
Kaikki organismit planeetallamme kantavat mikrobeja suolistossaan. Tutkimukset ihmisillä ja eläinmalleilla laboratoriossa osoittavat, että suolistomikrobit ovat tiivisti yhteydessä yksilön ominaisuuksiin ja terveyteen. Isäntäorganismin ja sen suolistomikrobien onkin ehdotettu muodostavan kokonaisuus – holobiontti. On kiivaan keskustelun aihe, voiko holobiontti olla luonnonvalinnan kohteena, ja mahdollistaa sopeutumisen erilaisiin ympäristöolosuhteisiin. Tämän selvittämiseksi holobiontteja ja suolistomikrobien yhteyttä yksilön ominaisuuksiin täytyy tutkia luonnonpopulaatioissa Tätä on aiemmin tehty hyvin vähän, sillä suolistomikrobitutkimukset erityisesti selkärankaisilla ovat keskittyneet malliorganismeihin laboratoriossa.
Tämän tutkimuksen tarkoituksena on ymmärtää holobiontin evoluutiota ja suolistomikrobien roolia sopeutumisessa vaihteleviin ympäristöolosuhteisiin käyttäen tutkimusorganismina varpuslintujen luonnonpopulaatioita. Tutkimuksen tavoitteet ja menetelmät:
1. Tutkimme suolistomikrobiston vaihtelua populatioiden sisällä ja välillä keräämällä näytteitä koko lajin esiintymisalueelta euroopanlaajuisesti.
2. Tutkimme suolistomikrobien vaihtelun merkitystä yksilön kelpoisuudelle luonnonpopulaatiossa: Selvitämme pitkäaikaisaineistosta yhteyksiä suolistomikrobien ja eliniänaikaisen poikastuoton välillä sekä kokeellisten suolistomikrobimanipulaatioiden avulla mikrobien vaikutusta elinkiertopiirteisiin ja kelpoisuuteen luonnonpopulaatioissa.
3. Tutkimme suolistomikrobien merkitystä paikallisadaptaatioissa kokeellisesti suolistomikrobisiirteiden avulla: Kahden eri populaation lintuja (Kevo ja Turku) altistetaan eteläisten ja pohjoisten (Kevo, Turku, Hollanti, Ranska) populaatioiden suolistomikrobistolle, ja selvitetään vaikutuksia kuntoon ja kelpoisuuteen.
4. Osallistamme yleisöä suolistomikrobitutkimukseen mm. kansalaistieteen keinoin ja välitämme tietoa mikrobien ja niiden diversiteetin (näkymätön diversiteetti) tärkeydestä luonnonpopulaatioissa, sekä projektin tutkimustuloksista suurelle yleisölle
Projekti on ajankohtainen ja tärkeä, koska holobiontin evoluutio on kiistelty aihe, ja suolistomikrobien merkitystä kelpoisuuteen luonnonpopulaatioissa ei ole selvitetty missään eliöryhmässä. Työ auttaa ymmärtämään suolistomikrobien merkitystä ilmiasun vaihtelun selittäjänä ja sopeutumisessa muuttuviin ympäristöolosuhteisiin. Erilaisten yleisötapahtumien ja kouluyhteistyön kautta projekti tuo viimeisimmän tutkimustiedon myös suurelle yleisölle. Työ yhdistää menetelmiä eri tieteenaloilta (ekologia, evoluutiobiologia, mikrobiologia, biolääketiede) ja tehdään yhteistyössä eri alojen (bioinformatiikka, mikrobiologia, evoluutioekologia, biodiversiteetti) kansainvälisten huippututkijoiden kanssa.
Tämän tutkimuksen tarkoituksena on ymmärtää holobiontin evoluutiota ja suolistomikrobien roolia sopeutumisessa vaihteleviin ympäristöolosuhteisiin käyttäen tutkimusorganismina varpuslintujen luonnonpopulaatioita. Tutkimuksen tavoitteet ja menetelmät:
1. Tutkimme suolistomikrobiston vaihtelua populatioiden sisällä ja välillä keräämällä näytteitä koko lajin esiintymisalueelta euroopanlaajuisesti.
2. Tutkimme suolistomikrobien vaihtelun merkitystä yksilön kelpoisuudelle luonnonpopulaatiossa: Selvitämme pitkäaikaisaineistosta yhteyksiä suolistomikrobien ja eliniänaikaisen poikastuoton välillä sekä kokeellisten suolistomikrobimanipulaatioiden avulla mikrobien vaikutusta elinkiertopiirteisiin ja kelpoisuuteen luonnonpopulaatioissa.
3. Tutkimme suolistomikrobien merkitystä paikallisadaptaatioissa kokeellisesti suolistomikrobisiirteiden avulla: Kahden eri populaation lintuja (Kevo ja Turku) altistetaan eteläisten ja pohjoisten (Kevo, Turku, Hollanti, Ranska) populaatioiden suolistomikrobistolle, ja selvitetään vaikutuksia kuntoon ja kelpoisuuteen.
4. Osallistamme yleisöä suolistomikrobitutkimukseen mm. kansalaistieteen keinoin ja välitämme tietoa mikrobien ja niiden diversiteetin (näkymätön diversiteetti) tärkeydestä luonnonpopulaatioissa, sekä projektin tutkimustuloksista suurelle yleisölle
Projekti on ajankohtainen ja tärkeä, koska holobiontin evoluutio on kiistelty aihe, ja suolistomikrobien merkitystä kelpoisuuteen luonnonpopulaatioissa ei ole selvitetty missään eliöryhmässä. Työ auttaa ymmärtämään suolistomikrobien merkitystä ilmiasun vaihtelun selittäjänä ja sopeutumisessa muuttuviin ympäristöolosuhteisiin. Erilaisten yleisötapahtumien ja kouluyhteistyön kautta projekti tuo viimeisimmän tutkimustiedon myös suurelle yleisölle. Työ yhdistää menetelmiä eri tieteenaloilta (ekologia, evoluutiobiologia, mikrobiologia, biolääketiede) ja tehdään yhteistyössä eri alojen (bioinformatiikka, mikrobiologia, evoluutioekologia, biodiversiteetti) kansainvälisten huippututkijoiden kanssa.
