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- 海洋微生物種群:海洋全球變化的潛在傳感器
- 來(lái)源:西班牙國(guó)家研究委員會(huì) 發(fā)表于 2025/11/30

動(dòng)植物種群已被廣泛研究,有助于闡明生態(tài)系統(tǒng)過(guò)程和進(jìn)化適應(yīng)。然而,微生物群體的情況并非如此,因?yàn)閷?shí)驗(yàn)室中無(wú)法分離、培養(yǎng)和分析不同物種及其個(gè)體的遺傳成分。因此,盡管已知微生物種群包含極大的多樣性,但其特征性尚未被廣泛描述。
現(xiàn)在,海科學(xué)研究所(ICM-CSIC)最近在《微生物組》雜志上發(fā)表的一項(xiàng)新研究強(qiáng)調(diào)了海洋微生物群體作為全球變化指標(biāo)的潛力。具體來(lái)說(shuō),該研究分析了迄今為止關(guān)于海洋微生物種群及其在生態(tài)系統(tǒng)中作用的知識(shí),并得出結(jié)論:這些數(shù)據(jù)通過(guò)空間和時(shí)間的分析可能反映全球變化的影響。
研究作者拉米羅·洛加雷斯解釋道:“這是因?yàn)檫@些群體中的微小遺傳變化,可能比物種分析更直接地與全球變化相關(guān)的細(xì)微但持續(xù)的環(huán)境變化相關(guān)!
據(jù)該研究者介紹,若沒(méi)有新的分子和計(jì)算技術(shù),這一切都不可能實(shí)現(xiàn),這些技術(shù)使得能夠在遺傳層面和更廣泛地探索微生物種群在自然環(huán)境中的分布和多樣性。
“這些方法使得檢測(cè)可能反映當(dāng)代尺度(即數(shù)十年或數(shù)年)適應(yīng)環(huán)境變化的遺傳變異成為可能,”洛加雷斯補(bǔ)充道。
分子技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用
得益于宏基因組學(xué)和宏轉(zhuǎn)錄組學(xué)等分子技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用,研究微生物群體的變異性成為可能,這些技術(shù)徹底改變了直接從棲息地分析這些群體的能力,克服了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)方法的一些局限。
具體來(lái)說(shuō),本研究匯總了未培養(yǎng)水生微生物的遺傳數(shù)據(jù)。結(jié)果顯示海洋微生物群體具有顯著的遺傳多樣性,并識(shí)別出種群分化和適應(yīng)的獨(dú)特模式。這凸顯了環(huán)境選擇在微生物群體結(jié)構(gòu)中的重要作用,其中包括溫度等因素。
“這項(xiàng)工作強(qiáng)調(diào)了加深對(duì)海洋微生物群體理解的重要性。了解海洋微生物的遺傳多樣性和種群動(dòng)態(tài),使我們能夠獲得關(guān)于它們對(duì)全球變化的韌性或脆弱性的寶貴信息,“洛加雷斯說(shuō)。
總體而言,這項(xiàng)基于150多篇文章綜述的研究深入探討了微生物種群的特征和結(jié)構(gòu),全面展示了種群遺傳變異如何與生態(tài)系統(tǒng)過(guò)程和進(jìn)化適應(yīng)相關(guān)。
研究還強(qiáng)調(diào)了在全球變化背景下理解微生物種群及其在海洋生態(tài)系統(tǒng)中作用的重要性。在海洋中,微生物負(fù)責(zé)諸如養(yǎng)分循環(huán)或污染物分解等過(guò)程,其效率可能取決于微生物群體的特性。
因此,作者主張繼續(xù)深入研究群體基因組學(xué),解開(kāi)這一仍然不充分理解的微生物多樣性維度,他預(yù)測(cè),“這將有助于更好地理解海洋微生物組的結(jié)構(gòu)和功能,進(jìn)而幫助設(shè)計(jì)更好的管理和保護(hù)策略!
更多信息:Ramiro Logares,《海洋微生物組中的種群解碼》,Microbiome(2024)。DOI:10.1186/s40168-024-01778-0
期刊信息:微生物組
由西班牙國(guó)家研究委員會(huì)提供
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