Данные из аркадной игры Borderlands 3 помогли учёным составить карту взаимоотношений различных видов в микробиоме кишечника человека. Изображение предоставлено:The Gearbox Entertainment Company

В условиях ограниченного времени и бюджета как учёные могут надеяться собрать образцы многих видов или из отдалённых мест, чтобы составить более полную картину мира природы? Исследователи всё чаще привлекают к работе над этими проектами энтузиастов, не являющихся экспертами в данной области. Биологи, занимающиеся вычислительной биологией, просят геймеров помочь им определить эволюционные связи между различными типами кишечных бактерий. Энтомологи привлекают студентов к определению видов насекомых, являющихся носителями важных эндосимбионтов, а микробиологи объединяются с пекарями, чтобы составить каталог разнообразных микробов, отвечающих за сложный вкус хлеба на закваске.

Пограничные земли Геймеры вдохновляют новое поколение гражданских учёных

Чтобы выяснить, как группы организмов связаны друг с другом, исследователи сравнивают множество последовательностей ДНК. Хотя компьютеры являются неотъемлемой частью этого процесса, для решения более сложных задач по-прежнему требуется участие человека. «На самом деле не существует какого-то конкретного правила для этого, — говорит Жером Вальдиспюль, специалист по вычислительной биологии из Университета Макгилла. — Часто нужно просто посмотреть на закономерность, контекст, в котором происходит мутация, вставка или удаление. Всё зависит от эстетики выравнивания... Нам нужно было понять, как интегрировать человеческий разум в масштабный вычислительный процесс». Вальдипюль и его коллеги разработали аркадную игру, похожую на «Тетрис», и поместили её в видеоигру Borderlands 3, что позволило беспрецедентному количеству граждан принять участие в определении взаимосвязей между микробами в кишечнике человека.

В поисках микробов, которые придают цвет марокканским коврам

Брук Джуд занимается поиском новых микроорганизмов, вырабатывающих пигменты. Она использовала микроорганизмы с естественной фиолетовой пигментацией для окрашивания синтетических и хлопчатобумажных тканей. ©Энн Мэдден, Институт микробов

Бактерии могут производить целый спектр цветов — от приглушённых тонов до ослепительных оттенков. Молекулярный микробиолог Брук Джуд из Бард-колледжа обнаружила в водоразделе долины реки Гудзон множество микробов, производящих фиолетовый пигмент. Фиолетовый пигмент виолацеин известен своими противомикробными свойствами, которые помогают земноводным бороться с хитридиомикозом — грибковым заболеванием. Чтобы изучить их потенциал и необычную окраску, она привлекла гражданских учёных к помощи в выявлении и каталогизации этих микробов фиолетового цвета.

Микробиологический союзник, который сделает науку доступной для всех

Хотя бактерия Wolbachia pipientis была открыта более 100 лет назад, исследователи до сих пор многого не знают об этом важном эндосимбионте насекомых. Теперь организация под названием The Wolbachia Project использует этот интересный микроорганизм, чтобы помочь учащимся средних и старших классов, а также студентам колледжей погрузиться в научный процесс и узнать о выделении, амплификации и секвенировании ДНК, а также попытаться выявить новые виды членистоногих, являющихся носителями этого микроорганизма.

Метабаркодинг ДНК выявляет скрытое биоразнообразие

Гражданский научный проект Sequencing The Rivers for Environmental Assessment and Monitoring (STREAM), возглавляемый Мехрдадом Хаджибабаи, молекулярным биологом из Университета Гвельфа, привлекает членов сообщества к помощи исследователям в изучении состояния ручьёв и рек по всей Канаде. Анализируя отправленные им образцы донных отложений, исследователи используют метабаркодирование ДНК для определения видов беспозвоночных и водорослей. Это помогает исследователям оценить, как изменения окружающей среды, такие как изменение климата, загрязнение или меры по восстановлению, влияют на биоразнообразие и здоровье экосистем.

Пожертвованные закваски помогли исследователям выявить факторы, влияющие на микробные сообщества в этих живых культурах. ©Эрин Лемье

Пекари берутся за разгадку тайн закваски

Хлеб — неотъемлемая часть многих обеденных столов, а пикантный вкус закваски очаровывал пекарей на протяжении многих поколений. Тем не менее загадка микробов, которые придают ему особый вкус, до сих пор ставит многих в тупик. Это любопытство побудило Роба Данна, эколога и биолога-эволюциониста из Университета штата Северная Каролина, запустить гражданский научный проект «Наука о закваске» в 2016 году. Более 500 человек по всему миру поделились своими заквасками, что позволило исследователям изучить, как местоположение влияет на виды микроорганизмов, а также исследовать такие факторы, как аромат, тип муки, время подъёма и высота.

Рыбаки и любители предоставляют учёным бесценные данные

Некоторые небольшие рыболовецкие суда в Тихом океане уже много лет ведут подробные записи о своём улове. Теперь морские биологи из Стэнфорда, такие как Уильям Джилли, используют эти данные в сочетании с информацией о климате, чтобы выявить основные факторы, влияющие на изменения в популяциях рыб и кальмаров в этом регионе. Джилли удалось связать явления Эль-Ниньо, из-за которых глубинные воды океана становятся намного теплее обычного, с фенотипическими изменениями у кальмаров, что объясняет исчезновение крупных кальмаров из этого региона в последние годы.

Источник: TheScientist