يكشف دراسة جديدة أن بكتيريا SAR11، الأكثر وفرة في محيطات العالم، قد تعوقها تكيفاتها الخاصة مع البيئات الفقيرة بالمغذيات. تحت الضغط، يعاني هذه الكائنات الدقيقة من فشل خلوي يحد من نموها، مما قد يؤثر على النظم البيئية المحيطية وسط التغير المناخي. يبرز باحثون من جامعة جنوب كاليفورنيا هذا كنقطة ضعف رئيسية في هذه الكائنات الحية المهيمنة.
تسيطر بكتيريا SAR11 على مياه سطح البحر عالميًا، وتشكل ما يصل إلى 40% من خلايا البكتيريا البحرية في بعض المناطق. يعود نجاحها إلى تبسيط الجينوم، وهي تكتيك تطوري يتضمن التخلص من الجينات غير الضرورية لتوفير الطاقة في ظروف منخفضة المغذيات. ومع ذلك، تشير دراسة نُشرت في Nature Microbiology في عام 2026 إلى أن هذه الكفاءة تخلق نقاط ضعف عندما تتغير البيئات. بقيادة مرشحة الدكتوراه تشوانكاي تشنغ والمؤلف المقابل كاميرون ثراش، كلاهما من جامعة جنوب كاليفورنيا، حللت البحوث مئات الجينومات لـ SAR11. وجدت أن العديد من السلالات تفتقر إلى جينات حاسمة لتنظيم دورة الخلية، التي تشرف على تكرار الحمض النووي والانقسام. أثناء الضغط البيئي، مثل زيادات المغذيات، تستمر هذه البكتيريا في تكرار الحمض النووي دون انقسام مناسب. «أصبح تكرار الحمض النووي وانقسام الخلية منفصلين. استمرت الخلايا في نسخ الحمض النووي لكنها فشلت في الانقسام بشكل صحيح، مما أنتج خلايا بعدد غير طبيعي من الكروموسومات»، شرح تشنغ. غالبًا ما تموت هذه الخلايا الكبيرة الحجم مع كروموسومات إضافية، مما يحد من نمو السكان حتى عند وفرة الموارد. يفسر هذا الآلية الانخفاض المُلاحظ في أعداد SAR11 خلال المراحل المتأخرة من ازدهار الطحالب دقيقة العين، عندما يزداد المادة العضوية الذائبة. «ترتبط مراحل الازدهار المتأخرة بزيادات في المادة العضوية الذائبة الجديدة التي يمكن أن تضطرب هذه الكائنات، مما يجعلها أقل تنافسية»، لاحظ ثراش. لها تداعيات أوسع على الصحة البحرية والتغير المناخي. تلعب SAR11 دورًا حيويًا في دورة الكربون داخل شبكات الغذاء المحيطية. مع تسخين المحيطات وتقلبها أكثر، قد تعيد تشكيل اضطرابات هذه البكتيريا المجتمعات الميكروبية. «يبرز هذا العمل طريقة جديدة يمكن للتغير البيئي أن يؤثر على النظم البيئية البحرية، ليس فقط بحد الموارد، بل بتعطيل الفسيولوجيا الداخلية للكائنات الدقيقة المهيمنة»، أضاف تشنغ. تؤكد الدراسة، المدعومة من مؤسسة سيمونز، على الحاجة إلى مزيد من البحث في الاستجابات الجزيئية لـ SAR11 لعدم الاستقرار.