科研進(jìn)展
冰川生境變化改變微生物網(wǎng)絡(luò )結構研究獲新進(jìn)展
近年來(lái),全球氣候變化和冰川退縮問(wèn)題日益受到關(guān)注,冰川微生物區系研究逐漸成為重要的研究領(lǐng)域。與極地冰川相比,山地冰川通常具有陡峭的海拔梯度、不同生境之間的水文連通性以及更大的季節性變化。
高山冰川生態(tài)系統包含多種不同的生境,這些生境支持以細菌、真菌和古菌等微生物為主的多種生命形式。因此,了解氣候變化對冰川相關(guān)區域的生態(tài)影響,描述冰川微生物群落結構在多個(gè)生境的變化特征變得至關(guān)重要。冰川的凍結和解凍過(guò)程伴隨著(zhù)微生物的封存、釋放和定殖,該過(guò)程有可能通過(guò)重塑微生物相互作用來(lái)改變微生物介導的生態(tài)系統功能。
中國科學(xué)院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院甘肅省極端環(huán)境微生物重點(diǎn)實(shí)驗室科研團隊在唐古拉山冰凍圈與環(huán)境西藏自治區野外科學(xué)觀(guān)測研究站的協(xié)助下,研究了冬克瑪底冰川四種冰川生境(雪、冰、融水和前沿土壤)的微生物群落結構特征,包括細菌、真菌和古菌。
研究結果表明,冰川微生物的封存、釋放和定殖過(guò)程改變了冰川微生物群落的多樣性和結構以及微生物網(wǎng)絡(luò )的復雜性??蒲腥藛T利用域間生態(tài)網(wǎng)絡(luò )方法,進(jìn)一步研究了細菌、真菌和古菌之間的相互交叉作用。
研究結果顯示,不同微生物之間的分級互動(dòng)增加了細菌-真菌-古菌網(wǎng)絡(luò )的復雜性,細菌-真菌-古菌網(wǎng)絡(luò )的復雜性隨著(zhù)冰川微生物的封存、釋放和定殖過(guò)程而依次增加。冬克瑪底冰川微生物生態(tài)系統的關(guān)鍵物種主要是屬于極單胞菌屬的未分類(lèi)物種。在冰川生態(tài)系統中,大多數關(guān)鍵物種都會(huì )受到多種環(huán)境因子特性的影響,表明關(guān)鍵物種并不會(huì )因為個(gè)別環(huán)境因子的突然變化而嚴重喪失。
該成果以Habitat changes due to glacial freezing and melting reshape microbial networks為題,在線(xiàn)發(fā)表在Environment International上,西北研究院博士研究生賈譜超為論文第一作者,張威研究員為通訊作者。該研究得到了甘肅省科技重大專(zhuān)項和國家自然科學(xué)基金委面上項目的共同資助。
論文鏈接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S016041202400374X
圖 1. 冰川四種生境中細菌、真菌和古菌群落的跨營(yíng)養級網(wǎng)絡(luò )關(guān)系
圖 2. 物種拓撲作用的 Z-P 圖,雪(a)、冰(b)、融水(c)和土壤(d)