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        觀察性研究揭示了短程相互作用控制微生物群落的動力學(xué)
        
			
        
				2020-02-12 10:23:44
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			  來源：
			
        
		
        
				
		
        
			
        眾所周知，微生物群落對于我們的星球是必不可少的。但是令人驚訝的是，人們對它們的功能知之甚少。瑞士聯(lián)邦水生科學(xué)技術(shù)研究所和蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院的研究人員現(xiàn)在正在對此問題進行一些闡述。
        

        觀察性研究揭示了短程相互作用控制微生物群落的動力學(xué)
        

        沒有它們，就不會有氧氣，人類和動物將無法消化，地球上的物質(zhì)循環(huán)將停止：微生物。微生物群落還執(zhí)行的重要功能是水生系統(tǒng)。這些通常是社區(qū)內(nèi)生物之間相互作用的結(jié)果。例如，已知微生物會交換代謝產(chǎn)物或信號分子：某些細菌產(chǎn)生某些氨基酸，而其他細菌則無法產(chǎn)生。
        

        這些對于生長重要的重要物質(zhì)通過擴散交換。但是，這只能發(fā)生在各個細菌之間一定距離的地方。到目前為止，此交互范圍的大小尚不清楚。Eawag和蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院的研究人員已經(jīng)成功地測量了這些相互作用。他們在《自然生態(tài)與進化》雜志上介紹了如何做到這一點。
        

        僅在很短的距離內(nèi)進行交互
        

        研究人員開發(fā)了一種裝置，其中兩種細菌菌株的細胞在受控條件下生長，并在顯微鏡下觀察該生長。測量表明，緊鄰其他細菌菌株細胞的細胞生長更快。這是因為某些促進生長的氨基酸僅由一種細菌菌株產(chǎn)生，然后通過擴散將其轉(zhuǎn)發(fā)至相鄰細胞。
        

        但是，這種相互作用僅在千分之幾毫米的距離內(nèi)起作用。即使在兩個像元長度之間，這種相互作用也幾乎完全破裂。蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院生物地球化學(xué)和污染物動力學(xué)研究所教授馬丁·阿克曼(Martin Ackermann)表示：“微生物組因此并不總是能夠進行代謝過程，因為它的活性幾乎完全基于相鄰細菌細胞之間的相互作用。”
        

        為了更容易地理解這些相互作用及其對微生物群落特性的影響，研究人員開發(fā)了一種數(shù)學(xué)模型，該數(shù)學(xué)模型根據(jù)存在的氨基酸預(yù)測生長速率。幾乎所有的微生物群落都可以用這種方法進行研究：研究人員現(xiàn)在正在將該方法應(yīng)用于包括參與水生生境碳循環(huán)的微生物。
        
			

			
          
        
			
        
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