В открытом исследовании, опубликованном в Nature, группа под руководством Андреаса Зихерта (ранее постдок в MIT, теперь в ETH Zurich) и Отто X. Кордеро из MIT изучала, как микробное сообщество расщепляет фукоидан — сложный углевод, который вырабатывают бурые водоросли и диатомеи и который может переносить углерод в глубины океана.

Из образцов прибрежной морской воды исследователи обогатили сообщество, разрушающее фукоидан, и выделили восемь штаммов бактерий. Вместе у них обнаружено более 453 генов, кодирующих ферменты, действующие на фукоидан, но ни один штамм по отдельности не расщеплял молекулу полностью. С помощью быстрого масс-спектрометрического метода учёные увидели разделение ролей: одни штаммы разрушали богатую фукозой основу молекулы, другие удаляли боковые ответвления с более редкими сахарами, такими как ксилоза и галактоза. При совместном выращивании штаммов обоих типов расщепление было синергическим и превышало ожидаемое по их индивидуальной активности, а в некоторых случаях парные сообщества почти полностью разрушали полисахарид.

Простая модель, обученная на сообществах из одного–трёх штаммов, предсказывала деградацию в сообществах до семи штаммов и обобщалась на девять структурно различающихся фукоиданов из других водорослей. Авторы также отмечают, что бактерии с взаимодополняющими возможностями часто встречались вместе в природных пробах, и предлагают понятие «деградации, ограниченной разнообразием» для объяснения того, почему часть водорослевого углерода дольше сохраняется в океане. Исследование поддержал Simons Foundation в рамках сотрудничества PRIME; среди соавторов — учёные из ETH Zurich, Венского университета и Tata Institute of Fundamental Research.