Skąd się wziął mikrobiom i co ma wspólnego z biomem oraz hologenomem

Grafika wygenerowana przez Copilot, asystenta AI.

 

W tytule są aż trzy trudne słowa. Język jest sposobem myślenia i postrzegania rzeczywistości. Tworzymy różne terminy i nadajemy im sens oraz znaczenie. Czasem, podobnie jak w przypadku ewolucji gatunków, nazwa się nie zmienia lecz zmienia się jej pole semantyczne. Brzmi tak samo lecz coś innego znaczy. Czasem różne pojęcia mają takie same pola semantyczne, są więc synonimami. Nieustanna ewolucja języka, tak jak ewolucja biologiczna w populacjach i w ekosystemie. 

A co z tymi trudnymi, specjalistycznymi słowami? Zacznijmy od biomu, nie tylko najkrótsze słowo ale i najdłużej funkcjonujące pojęcie w ekologii. "Biom – rozległy obszar o określonym klimacie, charakterystycznej szacie roślinnej i szczególnym świecie zwierzęcym. Typ roślinności biomu jest charakterystyczny, choć skład gatunkowy może być różny w zależności od położenia geograficznego i historii flory. Podobnie rzecz się ma ze składem gatunkowym zwierząt. O zaliczeniu różnych obszarów do tego samego biomu decyduje podobieństwo fizjonomiczne, a nie pokrewieństwo zasiedlających je organizmów i ich zespołów (które to pokrewieństwo z kolei decyduje o wydzielaniu państw zoogeograficznych i fitogeograficznych). Większe biomy wyróżnia się na podstawie roślinności i dużych zwierząt, często ssaków." źródło : Wikipedia [wytłuszczenia S.Cz.]

Zatem biom to coś dużego, rozległego, jednorodnego, wyróżnianego  na podstawie szaty roślinnej, jako wskaźnika jednakowych warunków. To przykład poszukiwanie powtarzalnych wzorców. Skala raczej duża, krajobrazowa. "Biom – wysokiej rangi jednostka biologiczna, obejmująca podobne podzespoły klimaksowe, fragment biosfery o typowych, wyróżniających go warunkach środowiskowych. Biom to znacznej wielkości obszar Ziemi, jednorodny pod względem warunków klimatycznych i występującej na nim szaty roślinnej oraz fauny. Biom obejmuje dużą część powierzchni Ziemi, jego granice są rozległe. Poszczególne biomy są od siebie oddzielone strefami przejściowymi. Te same biomy występują na różnych szerokościach geograficznych, dlatego fauna i flora choć charakterystyczne, różnią się od siebie gatunkowo w zależności od położenia na kuli ziemskiej. Innymi słowy gatunki tych samych biomów nie muszą być nawet ze sobą spokrewnione, choć posiadają ten sam typ cech przystosowawczych. Niektórzy autorzy i ekolodzy utożsamiają pojęcie biomu z pojęciem formacji roślinnej, jednak biomy wyznacza się również na podstawie charakterystycznych gatunków zwierząt zasiedlających dany obszar (często bierze się pod uwagę głównie największe ssaki). Ponadto nie we wszystkich biomach obecna jest roślinność – na obszarze pustyń lodowych szata roślinna nie istnieje. Niemniej wyodrębnione biomy pokrywają się ze znanymi nam formacjami roślinnymi. Szata roślinna jest więc najważniejszym wyznacznikiem określania biomu." źródło: Leksykon ekologii i ochrony Środowiska https://www.ekologia.pl/wiedza/slowniki/leksykon-ekologii-i-ochrony-srodowiska/biom.  [wytłuszczenia S.Cz.]

W definicjach biomu podkreśla sie klimat, roślinność i duże zwierzęta (dla współczesnych biomów będą to głownie ssaki), jako wyróżniki. Brak jest wyraźnego odniesienia do mikrobioty i mykobioty. A przecież mikroorganizmy występują, tym bardziej grzyby są widoczne. Przedrostek mikro - wskazuje na mikroorganizmy a myko- na grzyby. Biom to typ ekosystemów, więc z całością występujących gatunków. Czy na mikrobiotę można byłoby powiedzieć mikrobiom? W tradycji biom odnosi się do dużych obszarów a więc szukajmy innych terminów.

A czym jest biota? I jak się ma do biomu? "Biota – wszystkie organizmy danego regionu  geograficznego w określonym czasie w dowolnym środowisku rozpatrywane niezależnie od powiązań ekologicznych. W jej skład wchodzą np. przedstawiciele fauny i flory organizmów komórkowych (rośliny, zwierzęta, grzyby, bakterie, pierwotniaki itp.) oraz organizmów bezkomórkowych (np. wirusy)." Za Wikipedią. https://pl.wikipedia.org/wiki/Biota_(ekologia). Zatem biota to pojęcie szersze niż biom i pełniej oddające zróżnicowanie organizmów. Pojęcie używane w innym celu niż biom. Nie ma tu próby typologizacji czy klasyfikacji. Jeszcze jedna próba spojrzenia na ekosystem sensu lato.

W definicji w Encyklopedii PWN uwidacznia sie zróżnicowanie wielkościowe: elementy duże, średnie i małe: "biota [gr. bíos ‘życie’], ekol. rośliny i zwierzęta występujące łącznie na określonym obszarze lub w określonym środowisku (np. biota lądowe lub morskie); biota dzielimy na: zwierzęce — fauna i roślinne — flora; zależnie od wielkości organizmów na: makrobiotę (makrofauna, makroflora) — obejmującą formy duże; mezobiotę (mezofauna, mezoflora) — obejmującą organizmy o drobnych wymiarach ciała; mikrobiotę (mikrofauna, mikroflora) — obejmującą najmniejsze organizmy (pierwotniaki, bakterie, grzyby i glony)." źródło: https://encyklopedia.pwn.pl/haslo/biota;3877892.html. Widać w tej definicji, ze zbudowana została na florze i faunie, a mikroorganizmy dodane niezbyt przekonująco. Bo czy mikroflora to małe rośliny czy raczej bakterie i protisty?

Najkrótsza definicja wygląda tak: Biota - organizmy żywe występujące w dowolnym środowisku rozpatrywane niezależnie od powiązań ekologicznych. (https://www.ekologia.pl/wiedza/slowniki/leksykon-ekologii-i-ochrony-srodowiska/biota)

A skąd się wzięła biota? Na początku była tylko fauna i flora. Dostrzegaliśmy tylko rośliny i zwierzęta. W takim dawnym podziale do roślin zaliczaliśmy grzyby i bakterie, wystarczyło więc mówić o faunie i florze. Na bakterie jelitowe mówiliśmy "mikroflora bakteryjna jelit". Takie określenie jeszcze długo funkcjonowało, nawet po tym, jak wydzieliliśmy z roślin grzyby i małe bakterie. Po prostu siła przyzwyczajeni. Stopniowe odkrywanie różnorodności świata żywego skutkowało koniecznością wymyślania nowych słów by lepiej opisać dostrzegane desygnaty. 

Najpierw na tę swoista semantyczną niepodległość z królestwa roślin wybiły się bakterie. Dalej były mikro lecz już nie florą. Ujmując w przenośni - szukały słowa na samostanowienie, choć ciągle mówiło się mikroflora bakteryjna (te archaizmy można jeszcze tu i ówdzie znaleźć). Potem grzyby uzyskały niepodległość i odłączyły się od królestwa roślin. Była fauna i flora, to z konieczności pojawiła się funga. Ale brzmiało tak jakoś obco. Dlatego wykorzystano i inne pojęcie - biota. A skoro mykobiota to i logicznie pojawiła mikrobiota, od bioty. Mikro czyli coś małego a wiec bakterie, archeony i zapewne jednokomórkowe protisty (dawniej powiedzielibyśmy glony i pierwotniaki).

Biom i biota to kolejne próby opisywania wspólnoty organizmów żywych, jedna z prób opisywania wspólnotowości życia, poza ekosystemem, zbiorowiskiem, konsorcjum itp. Takich pojęć powstawało dużo, jako kolejne próby nazwania tego co dostrzegamy. Jedne uzyskały popularność, inne zostały zepchniete do językowych refugiów i niszowych środowiska naukowych. Mikrobiom czyli biom w skali mikro i jeszcze jeden element w hierarchii ekosystemów. 

Odkryliby, że to, co w jelitach jest ważne dla zdrowia i życia. Potem dostrzegliśmy w systemie wiedzy, że i na skórze i w innych narządach też występują mikroorganizmy i nie wszystkie są pasożytami. Samych komórek mikroorganizmów jest w nas więcej niż naszych "własnych". Część to potrzebne, inne obojętne i jeszcze chorobotwórcze. Równowaga jak w ekosystemie. A jeśli doliczyć wirusy? Sami jestesmy jednym małym ekosystemem. Coś nowego dostrzegamy więc i potrzebne zupełnie nowe słowa (terminy). Tak narodził się hologiont i hologenom. Holobiont to organizm jako ekosystem. Nasze własne, dziedziczone geny współbytujące z genami innych organizmów z naszego holobiontu (holobiomu?). Tak zupełnie niedawno narodziło się pojęcie hologenomu. Geny współdziałające ze sobą, choć znajdujące się w różnych "organizmach", różnych gatunkach. 

Hologenom dobrze opisuje przypadek koralowców - wiele organizmów ze sobą powiązanych różnorodnymi oddziaływaniami. Wcześniej jeszcze wykorzystywano pojęcia takie jak konsorcja i konsorty pierwszego i drugiego rzędu. nieutrwalona próba nazywania dostrzeganych zjawisk i obiektów. Takich reliktowych i niemalże "wymarłych" pojęć w naukach ekologicznych jest więcej. pojawiają się w małych grupach naukowców i jeśli nie spopularyzują się, nie skolonizują językowego kontynentu, to znikają lub egzystują w kulturowych refugiach. 

A skoro mikrobiom występuje u człowieka to dlaczego nie u innych gatunków? Stąd mówi sie i pisze o mikrobiomie innych organizmów, w tym nawet zwierząt.

Na koniec pytanie czy porosty są lądowymi stromatolitami? Kiedyś uważane są osobne gatunki teraz jako związek dwu symbiotycznych gatunków, w systematyce umieszczane pośród grzybów, jedynie dla zaznaczenia specyfiki określane są jako grzyby zlichenizowane. Mały ekosystem, prosty i niezbyt złożony. Pierwszymi były morskie stromatolity, ekosystemy zbudowane głównie z mikroorganizmów. Dominowały w dawnym świecie. A czy porosty nie możemy uważać za takie analogiczne tylko lądowe stromatolity?

Złożoność i różnorodność świata żywego jest tak ogromna, że mimo kilku stuleciu rozwoju nauki, ciągle mamy problemy z nazwaniem tego, co nas otacza. Stad podejmowane są coraz to nowe próby. Nowe słowa są jak kamienie milowe rozwoju nauki.