聚焦微生物:环境变化如何危及多样性!

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奥尔登堡大学的一项新研究表明,微生物网络如何达到危及多样性的临界点。

Eine neue Studie der Uni Oldenburg zeigt, wie mikrobielle Netzwerke Kipppunkte erreichen können, die Vielfalt gefährden.
奥尔登堡大学的一项新研究表明,微生物网络如何达到危及多样性的临界点。

聚焦微生物:环境变化如何危及多样性!

汤姆·克莱格 (Tom Clegg) 和蒂洛·格罗斯 (Thilo Gross) 的一项新研究研究了塑造微生物多样性的复杂机制。奥尔登堡大学亥姆霍兹功能海洋生物多样性研究所的研究工作表明,微生物生态系统存在临界点。在这些临界点上,即使是很小的干扰也可能导致社区崩溃。科学家们得出的结论是,微生物的生存在很大程度上取决于相互依赖的网络,而这种网络可能因最轻微的变化而变得不稳定。

研究结果发表在著名期刊《美国国家科学院院刊》上,凸显了微生物群落脆弱的平衡。这些群落的功能就像一个网络,不同的人群通过代谢产物的交换连接起来。个体种群的丧失可能会威胁整个网络并导致多样性突然下降。这种崩溃被称为临界点,类似于电网停电。

实验室的挑战

该研究的一个重要发现是在实验室培养微生物群落的挑战。许多微生物在培养过程中死亡,这使得重要成员和必要的代谢物无法在实验室实验中被记录。这代表了影响微生物自然相互作用的破坏。在实验室内、资源丰富的文化中,当它们的相互关系被破坏时,也会发生群体崩溃。克莱格和格罗斯警告说,即使所有必要的资源再次可用,此类系统也可能无法再生。

这项研究的意义是巨大的,特别是考虑到微生物在人类和环境健康中发挥的作用。即使实验室条件不能反映自然栖息地,这些发现对于我们了解微生物多样性及其对生态系统的重要性至关重要。

环境变化及其后果

与此同时,耶拿大学弗里德里希席勒大学“微宇宙平衡”卓越集群的一个研究小组正在研究环境变化如何影响对人类和自然健康至关重要的微生物群落。饮食习惯和集约化农业实践的改变不仅会破坏肠道菌群,还会破坏碳循环。

他们的研究分析了来自不同栖息地的 1,500 多个微生物群落的 DNA 序列。科学家们的目的是研究这些微生物对上述变化的稳健性或敏感性。这项研究的一个值得注意的发现是,广泛分布的细菌物种具有更大的基因组。这可以解释为什么它们能够在不同的环境中生存。

这项研究不仅具有创新性,而且迄今为止也是独一无二的。首次在全球范围内对细菌和真菌物种进行了共同检查,以确定它们的适应性。对各种不同生物群落(来自水生生物群落、寄主生物群落和土壤生物群落等的序列)的分析为理解微生物群落的动态开辟了新的维度。

总之,克莱格和格罗斯的研究以及耶拿大学的分析都强调了进一步研究微生物生态系统中复杂相互作用的必要性。他们的发现极大地促进了对微生物生态和进化的理解,并强调了在不断变化的环境中保持这种多样性的重要性。

有关克莱格和格罗斯研究的更多详细信息,请访问 联合大学 。有关研究环境变化的更多信息可以在网站上找到 耶拿大学 以及在 多重耐药