Cómo entender el significado biológico de la "ubicuidad, omnipresencia" y "omnipotencia" de los microorganismos

La palabra microorganismo proviene del inglés Microorganism, que se refiere a organismos que viven en tamaños microscópicos, que pueden ser organismos unicelulares o multicelulares, incluyendo bacterias, hongos, virus y algunos pequeños protozoos, etc. . Desde que Antonie van Leeuwenhoek inventó el microscopio en 1674, los microorganismos se han ido comprendiendo científicamente. Se ha informado que hay 1 billón de especies de microorganismos en la Tierra, pero sólo se ha descrito una proporción muy pequeña de ellos.

Desde la atmósfera en lo alto de la troposfera hasta las profundidades del océano, desde las cimas de los icebergs hasta las profundidades de los desiertos donde la vida está prohibida, desde los cráteres submarinos a casi 100 grados centígrados hasta las altas concentraciones de sal. En los lagos salados, los microorganismos están por todas partes. En nuestro cuerpo, los microorganismos están presentes en todas partes en contacto con el mundo exterior, desde la piel hasta nuestros intestinos. Los microorganismos aparecieron en la Tierra antes que los humanos y son omnipresentes y ubicuos. Actualmente, los científicos de la NASA investigan la existencia de microorganismos en el espacio.

Hay 1 billón de especies de microorganismos en la tierra, pero sólo una proporción muy pequeña de ellos ha sido descrita

La importancia de los microorganismos para los humanos

Microbioma (Microbioma) se refiere al grupo de microorganismos en un ambiente específico que viven en un espacio ambiental determinado, interactúan entre sí y se equilibran entre sí, formando así un ambiente ecológico relativamente estable. Los microorganismos no sólo mantienen las funciones saludables de los ecosistemas, sino que también afectan la salud humana, el cambio climático, la seguridad alimentaria, etc. Algunos microorganismos funcionales también están relacionados con enfermedades humanas crónicas, como la obesidad, la diabetes, el asma, etc. También desempeñan un papel importante en la productividad agrícola, la producción de biocombustibles y el procesamiento de alimentos.

De hecho, la primera comprensión humana de los microorganismos puede ser el doloroso recuerdo del envenenamiento causado por comer alimentos fermentados y en mal estado. Más tarde, los humanos empezaron a aprender a utilizar la levadura para fermentar y producir alimentos de fácil digestión, como pan, vinagre y vino. Desde el surgimiento de la industria de la fermentación hace 200 años, la gente ha comenzado a utilizar microorganismos industriales a gran escala, los más famosos de los cuales son las levaduras y las bacterias industriales utilizadas en la producción de diversos antibióticos. El uso de microorganismos para producir opioides, paclitaxel, artemisinina y otros fármacos ya no es nuevo. Algunos científicos están estudiando el uso de microorganismos para producir todos los alimentos, medicinas, consumibles y otras necesidades diarias que los humanos necesitan. En la actualidad, el valor de producción de la industria de la fermentación basada en microorganismos industriales ha superado los 400 mil millones de yuanes y la demanda humana de microorganismos industriales sigue en expansión.

En la tortuosa historia de la humanidad, los microorganismos también han provocado enfermedades epidémicas que provocaron un gran número de muertes, como la Peste Negra, la gripe, la malaria, etc. Aunque muchos microorganismos son patógenos para el ser humano, también debemos tener en cuenta que también pueden producir antibióticos como la penicilina. Con el desarrollo de la ciencia y la tecnología y la actualización de los conocimientos, la gente está utilizando gradualmente microorganismos para producir vacunas, antibióticos, etc., para ayudar a las personas a vencer las enfermedades infecciosas.

Los microorganismos intestinales han sido un tema candente de investigación en los últimos años. Viven en el intestino humano y su número es varias veces mayor que el de nuestras propias células. Aunque los seres humanos saben desde hace mucho tiempo que los microbios intestinales están estrechamente relacionados con los humanos, sólo en los últimos años los investigadores han revelado que los microbios intestinales desempeñan un papel importante en la salud y las enfermedades humanas. A través de sus conexiones con nuestro cerebro, la microbiota intestinal controla tanto nuestro estado de ánimo como nuestras preferencias alimentarias. En cuanto al sistema inmunológico humano, los investigadores han descubierto que desempeña un papel importante en el desarrollo de la inmunidad. Los microorganismos también están estrechamente relacionados con las enfermedades respiratorias humanas, el envejecimiento y el cáncer. En cuanto al uso de medicamentos, los investigadores también prestan atención a la relación entre los microorganismos intestinales, los antibióticos y la inmunoterapia. De hecho, los investigadores han tratado a los microorganismos intestinales como el objetivo de los medicamentos y la flora intestinal se ha convertido en un órgano que no se puede ignorar.

Investigación rápida, comprensión limitada

La aparición de los microscopios permitió observar la morfología de los microorganismos. Con la madurez de diversas tecnologías de cultivo microbiano, las personas pueden observar continuamente los microorganismos y clasificarlos según sus características morfológicas y de otro tipo. El desarrollo de la secuenciación del ADN y la genética molecular ha convertido la secuenciación del gen 16sRNA en el principal método de investigación para la clasificación microbiana. La aparición de la tecnología de secuenciación de alto rendimiento (Next Generation Sequencing, NGS) ha permitido identificar una gran cantidad de microorganismos.

En los últimos cinco años, la investigación del microbioma ha sido un invitado frecuente en las principales revistas académicas, e incluso se han publicado artículos sobre comunidades microbianas en cada número de la revista.

Pero nadie puede dar una respuesta concreta a la pregunta básica de cuántos tipos de microorganismos hay en la Tierra. No sólo por la gran cantidad y variedad de microorganismos, sino también por la falta de métodos de investigación. Por ejemplo, sólo 1 gramo de suelo húmedo puede contener entre 1.010 y 1.011 microorganismos individuales, y los tipos pueden superar los 16.000. Si queremos aclarar sus funciones y relaciones, entonces el problema es más complicado. Esperamos que el proyecto NMI nos permita asomarnos a más secretos de los microorganismos.