文章图片
文章图片
文章图片
斯塔德勒是蒙特利尔魁北克大学的一名博士生 ， 他在一个研究地球碳循环的实验室工作 ， 特别是研究其中最小的参与者 。 “微生物是碳循环的重要组成部分 ， ”斯塔德勒说：它们是重要的自然回收者 ， 将死有机物消化并降解为二氧化碳和甲烷 ， 从而使碳可供其他生物使用 。 但研究人员仍然不太了解淡水微生物如何参与该循环 。斯塔德勒在开始攻读博士学位时有机会解决这个话题 。 她的实验室由生物地球化学家保罗·德尔·乔治领导 ， 已经沉浸在一个大型项目中 ， 该项目旨在追踪罗曼人在沿河建设的水电综合体开发之前、期间和之后的碳足迹 。 这意味着该团队已经在数百公里范围内选择了数百个采样点 ， 从河流的源头一直延伸到通向圣劳伦斯湾的河口 ， 沿途经过溪流、湖泊和水库 。
为了了解河流流域沿线不同栖息地中存在哪些微生物 ， 斯塔德勒及其同事利用该小组现有的采样点 ， 在春季、夏季和秋季期间 ， 一次前往田间数周收集水和土壤一次大约有 50 到 70 个地点 ， 夏天冒着蚊子咬黑苍蝇 ， 春秋两季下雪 。在白天收集样本后 ， 斯塔德勒和她的实验室伙伴们晚上在一个租用的空间处理样本 ， 该空间作为他们的临时实验室 ， 距离该小组在蒙特利尔的实际实验室空间 13 小时车程 。 最终 ， 经过几年至少三个月的现场采样 ， 该团队将来自近 400 个地点的样本发送出去进行测序 。
结果出来后 ， 斯塔德勒和德尔·乔治分析了细菌群落 ， 确定了近 600 个家庭 ， 并于去年 11 月在杂志上发表了他们的发现 。 最丰富的细菌分类群包括假单胞菌门 ， 和疣微菌群， 以及超门菌门 ， 研究人员在他们的论文中报告；然而 ， 微生物群落的组成因样本来自土壤、地下水还是河水而异 。 沿河流的长度也发生了变化 ， 从北部源头向下流向海洋 。 由于研究人员在一年中的不同时间取样 ， 他们还发现细菌群落随季节而变化 。 尽管这篇论文只有两位作者 ， 但“这是一个真正的团队努力 ， ”斯塔德勒说 ， 并指出为该项目做出贡献的研究生、博士后和本科生的辛勤工作 。
乌普萨拉大学的微生物生态学家和湖泊学家同意该项目代表着大量的工作 。 科学家补充说 ， “你能够在如此多不同类型的环境中获得如此出色的数据集是非常罕见的 。 ” 林德斯特于 2004 年在德尔·乔治实验室担任博士后研究员 ， 并与他合作进行编辑工作 ， 但没有参与当前的研究 。 “我们在这里有一个很好的案例 ， 可以更多地了解生物地理学和细菌的生物多样性 ， ”她补充说 ， 补充了其他小组的工作 ， 表明特定景观中的微生物群落之间存在相当大的空间多样性 。
【河流的微生物分析揭示了相当多的多样性】为了区分活细菌和死细菌或休眠细菌 ， 研究人员在标准 DNA 测序的基础上进行了 RNA 测序 。 RNA 不如 DNA 稳定 ， 并且不会长时间存在 ， 因此它是活细菌的更好代表 。 该团队将仅通过 DNA 测序检测到的细菌分类为“非反应性” ， 将具有可检测 RNA 的细菌分类为“反应性” 。斯塔德勒及其同事发现 ， 非反应性细菌与反应性细菌的比例会随着空间和时间而变化 。 例如 ， 夏季的活性细菌比例高于春季 。 斯坦福大学生态学家表示 ， 这是一种结合两种不同表征微生物群落方式的创造性方法 。
斯塔德勒说 ， 对细菌群落的普遍看法是 ， “最丰富的细菌是最活跃的 。 ” 但她的工作以及其他研究小组的研究结果表明 ， 非常稀有的微生物也可能非常活跃 ， 如果研究人员在分析中排除了数量较少的细菌物种 ， 他们可能会遗漏一些重要的东西 。
斯塔德勒说 ， 一个更出人意料的结果是 ， 该团队首先在土壤样本中发现的反应性细菌类群构成了几乎每个栖息地中反应性细菌的最大比例 ， 即使在咸水河口也是如此 。 她说 ， 研究小组曾预计土壤细菌会从下游的河岸冲走 ， 一旦进入水生栖息地就会变得不活跃 。 斯塔德勒说下一步是通过实验测试各种细菌类群如何与各自栖息地中的有机物相互作用 。总的来说 ， 这种工作有助于解决生态学中最基本的问题之一 ， 科学家说：为什么某些分类群生活在某些地方 。 尽管问题很简单 ， 但通常很难得到答案 。 ”
推荐阅读
- “外星文明”玛雅文化
- 新的微生物物种可以捕获碳
- ?生物修复中微生物的生态关系
- 土葬或火化仪式是否扰乱了自然界的生命周期？“火葬”对碳中和并没有好处！身体被自然分解的过程叹为观止！
- 带你全面了解X射线无损检测的由来
- ?环境修复中的纳米光催化，一种可持续的方法
- 百米铁管贯穿山体，距今已有15万年，白公山外星人遗址无解？
- 科学家提出了一种新的机制，通过这种机制，氧气可能首先在大气中积聚。
- 极端微生物的陆地限制