미생물은 지구상 거의 모든 서식지에 광범위하게 존재하며 마이크로바이옴을 형성한다. 자연적 순환과 인간 활동에 의해 마이크로바이옴은 서로 다른 환경 간에 긴밀히 연결되어 있지만, 지금까지의 마이크로바이옴 연구는 대부분 특정 생태계에만 초점을 맞추어 왔다.

본 연구에서는 행성 규모에서 미생물군집의 구조와 기능적 상호작용을 규명하기 위해, 전 세계 서로 다른 서식지에서 수집된 마이크로바이옴 데이터를 통합 분석하였다. 차원 축소 및 클러스터링 기법을 적용하여 40개의 주요 서식지 클러스터를 정의하고, 이들 사이의 생태학적 유사성을 정량화하였다.

마이크로바이옴은 지리적 위치보다는 숙주 또는 환경 조건에 의해 일차적으로 구조화되었으며, 해양 온도, 숙주 생활양식 등 생태적 요인에 의해 구조화되었다. 특히, 다양한 생태적 조건에서 번성할 수 있는 generalist 미생물은 서로 다른 서식지를 연결하는 유전적 흐름의 매개체로 나타났다. 

본 연구는 지구 규모에서 마이크로바이옴의 구조와 기능, 그리고 유전자의 흐름을 이해하기 위한 방법론을 제시하며, 인간 활동이 미생물 유전자의 확산과 지구 생태계에 미치는 영향을 해석하는 데 중요한 기반을 제공한다.