從水坑中收集細(xì)菌群落有助于解決生態(tài)系統(tǒng)問題
研究人員利用水坑生態(tài)系統(tǒng)開始揭示不同細(xì)菌在復(fù)雜社區(qū)中的作用。細(xì)菌覆蓋在地球上的每個(gè)表面,生活在土壤和水中,甚至包括我們自己在內(nèi)的其他生物。他們經(jīng)常發(fā)揮關(guān)鍵作用,例如幫助我們消化食物或提供“生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)”,例如分解死亡植物物質(zhì)并將營養(yǎng)物質(zhì)返回土壤。
找出哪種細(xì)菌在特定生態(tài)系統(tǒng)中發(fā)揮作用可以幫助我們設(shè)計(jì)最佳社區(qū),例如用于清理受污染的土地或改善我們的內(nèi)臟工作。
然而,細(xì)菌生態(tài)系統(tǒng)非常復(fù)雜 - 在一茶匙池塘水中有數(shù)百種不同的細(xì)菌。這使得很難計(jì)算出每種類型的角色。
現(xiàn)在,倫敦帝國理工學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)研究小組已經(jīng)解決了生活在水坑中的細(xì)菌的一些角色 - 特別是那些在樹木底部形成并幫助分解落葉的細(xì)菌。
這項(xiàng)研究發(fā)表在今天的“自然微生物學(xué)”雜志上,調(diào)查了753個(gè)樹木水坑及其細(xì)菌群落,發(fā)現(xiàn)了適用于其他生態(tài)系統(tǒng)的模式。
簡化的生態(tài)系統(tǒng)
來自帝國生命科學(xué)系的首席研究員托馬斯貝爾博士說:“雨水坑相對簡單,易于處理,易于找到 - 特別是在英格蘭 - 并且與湖泊或溪流一樣,都是大自然的一部分。我們了解水坑是如何工作的,相同的一般原則應(yīng)該適用于其他生態(tài)系統(tǒng)。“
Bell博士實(shí)驗(yàn)室以前的研究涉及“建立”簡化社區(qū),通過一次添加或帶走一種細(xì)菌來嘗試找到他們的角色。
在這項(xiàng)研究中,團(tuán)隊(duì)決定看看他們實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)建的水坑的結(jié)論是否可以擴(kuò)展到實(shí)際情況。他們從英格蘭南部的水坑中采集樣本,然后在實(shí)驗(yàn)室中對其進(jìn)行過濾,以便它們僅含有細(xì)菌。然后,他們將這些社區(qū)置于受控環(huán)境中,并使用正常的“食物” - 葉子。
該團(tuán)隊(duì)沒有增加和減少不同種類,而是依賴于他們擁有的龐大社區(qū)數(shù)量。通過觀察每個(gè)社區(qū)如何運(yùn)作,以及每個(gè)社區(qū)中不同類型細(xì)菌的豐富程度,他們可以得出關(guān)于誰在做什么的結(jié)論。
糞便移植和棲息地恢復(fù)
該團(tuán)隊(duì)能夠?qū)⒉煌愋偷募?xì)菌與不同的功能聯(lián)系起來,例如呼吸或分解某些物質(zhì)。總體而言,他們發(fā)現(xiàn)社區(qū)的不同部分對于不同的生態(tài)系統(tǒng)功能非常重要,稀有物種負(fù)責(zé)一組功能,而共同(豐富)物種負(fù)責(zé)不同的功能。
團(tuán)隊(duì)希望方法可用于其他類型的細(xì)菌生態(tài)系統(tǒng),具有更廣泛的含義。
貝爾博士說:“實(shí)驗(yàn)是在實(shí)驗(yàn)室的簡單性和自然系統(tǒng)的完全復(fù)雜性之間進(jìn)行的,因此現(xiàn)在的任務(wù)是將結(jié)果推廣到自然界。如果成功,那么有很多途徑可以追求可以利用這種方法,從糞便移植到使用微生物清理污染和棲息地恢復(fù)。“
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