美媒揭秘土壤中的“细菌大战”

2021-05-04 16:53   参考消息网  

参考消息网5月4日报道 美国《大众科学》月刊网站4月30日发表题为《土壤中的细菌战正酣,而这保证了生态系统的健康》的报道称,复杂的微生物群落栖身土壤之中,小到如果不用显微镜根本看不到它们的存在。它们努力地工作着——进食、繁殖,是的,还会互相残杀。

报道称,美国《微生物学》网络杂志发表了一份新的综合分析报告,报告作者解释说,食肉动物并不总是生活中人们看得到的食物网中的动物,典型的比如狮子或者猎鹰。有时,食肉动物也可能是小小的细菌,它们在地下以“狼群”一样的阵形捕猎。正如研究报告的作者们所指出的那样,通常这些猎食者太小,无法全部“吞下”自己的猎物,但“它们消灭猎物的方式却一样的残忍”。

研究报告的共同作者、美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室的资深科学家珍妮弗·佩特-里奇说,土壤中有一种名叫“蝙蝠弧菌”的细菌,会“在寄主身上钻一个洞”,“吸光(寄主的)体液”。

佩特-里奇说,土壤中这种掠食性细菌的存在已是众所周知,但研究报告的作者想知道,它们有多重要?

研究报告的第一作者、美国亚利桑那北部大学的微生物生态学家布鲁斯·亨盖特说:“在生态系统中,捕食可能真的很重要。”他说,掠食者可以帮助决定在某个区域哪些微生物可以茁壮成长,以及碳和氮等元素移动的速度和去向。

亨盖特说,尽管人们早就知道线虫或变形虫等微生物在土壤环境中是掠食者,但“我们发现掠食性细菌,也就是以其他细菌为食的细菌在土壤中异常活跃”。

报道称,这一研究是由来自多个机构的一个大型研究团队进行的,分析了作者们在北美15个地方——从波多黎各的热带土壤到明尼苏达州的一个泥炭沼泽——收集的数据。在所有这些实验中,研究人员使用一种名为“稳定性同位素探测”的技术来追踪土壤中据信具有掠食性的细菌的生长速度。土壤中含有一种带有特殊同位素——氧-18——的“重”水,而活跃的微生物——这意味着它们正在合成新的脱氧核糖核酸(DNA)——最终将可追踪的氧-18同位素吸收进了它们的DNA。除了氧-18以外,研究人员也追踪碳等元素。

佩特-里奇说:“如果你是捕食者,如果你是食物网顶端的狮子,你实际上会积聚更多这种独特的示踪剂。”这项研究的发现表明,这一规则也适用于微生物食物链。佩特-里奇说,研究人员发现,那些只吃其他细菌的细菌(微生物世界中的食肉动物)“在所有这些研究中都是同位素最丰富的”。换句话说,它们比其他细菌生长和吸收碳的速度更快。

佩特-里奇说,在帮助我们预测未来潜在的可怕气候的模型中,“我们确实需要将这些微生物包括在内,需要将这种微生物之间的碳转移机制包括在内”。她说:“我要告诉你们,目前,这绝对不包括在任何人的模型中。”

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