休眠微生物可以开启以应对气候变化

导读 研究表明,在气候变化期间,先前适应特定温度的休眠细菌菌株会重新启动。该结果由伦敦帝国理工学院的一个团队领导,今天发表在eLife上,对

研究表明,在气候变化期间,先前适应特定温度的休眠细菌菌株会重新启动。该结果由伦敦帝国理工学院的一个团队领导,今天发表在eLife上,对预测全球变暖对生态系统的影响具有重要意义。

微生物对于生态系统功能很重要,因为它们作为病原体、食物来源和养分循环发挥着关键作用。因此,要了解气候变化对不同生态系统功能的深远影响,有必要研究其中的微生物。

微生物生活在不同物种和菌株的群落中,每种微生物都根据它们的特性执行不同的功能——例如耐热性和使用某些化学物质的能力。

来自帝国理工学院乔治娜·梅斯生命星球中心的主要作者托马斯·史密斯博士说:“微生物群落可以在短期内通过适应来应对变暖——发展独特的性状以适应环境——或者通过长期适应来应对变暖,他们在那里进行了许多代的进化变化。

“但还有第三种机制,称为物种分类,即整个群落的组成——即存在哪些物种——随着温度的变化而改变。物种分类相对于适应和适应的重要性以前没有被探索过在微生物群落对温度变化的反应的背景下。”

品种分类

为了解决这个问题,该团队进行了一项物种分类实验,他们在4°C至50°C的不同温度下培养了从一个地点收集的土壤细菌群落。

然后,他们测量了每个分离的细菌菌株在这些不同温度下的生长和新陈代谢,以确定它们的热性能,并研究了分离细菌的基因序列,以了解温度响应特征如何随时间演变。

他们发现在每个温度条件下都出现了在进化和功能上截然不同的群落,这是由在之前的环境条件下不活跃的微生物菌株复苏所驱动的。

这表明——不是新的细菌进入一个群落以适应新的条件——母群落拥有多种细菌菌株,这些菌株预先适应了在不同温度下的生存,并且可以在达到它们喜欢的温度时开启。因此,自然界中的微生物群落可能能够对温度波动做出快速反应。

来自帝国理工学院乔治娜梅斯生命星球中心的资深作者托马斯贝尔教授说:“了解适应,适应和物种分类在微生物群落的组装和更替中的相对重要性是确定它们能够多快响应的关键。温度变化。

“我们发现,微生物群落内功能多样性的复苏可以让整个群落响应温度变化而生存。对其他微生物群落的进一步研究——例如那些生活在水中的微生物群落——将支持更准确地预测温度变化的影响。不同生态系统的气候变化。”

“潜在的功能多样性可能会加速微生物群落对温度波动的反应,”作者:ThomasPSmith、ShorokMombrikotb、EmmaRansome、Dimitrios—GeorgiosKontopoulos、SamraatPawar和ThomasBell发表在eLife上。