科学家们预计气候变化会影响土壤中微生物的地理分布，但很少有研究深入研究这种关系。本周在mSystems上发表的一项研究表明，这种联系可能拖延数十年。在对来自北美和青藏高原的土壤样本进行测序并将其与历史气候记录进行比较后，一个国际研究小组发现，今天的土壤细菌混合物受到50年前气候的强烈影响。
“过去的气候可以更好地预测细菌的分布，而不是今天的气候，”该研究的高级作者，加利福尼亚州旧金山格拉德斯通数据科学与生物技术研究所所长Katherine Pollard说。以前的研究表明植物和动物存在滞后，其中有机体需要数年或数十年才能适应不断变化的气候，但这项研究首次显示出对土壤原核生物的遗传效应。“我们发现这些微生物的分布对气候和环境变化的反应有着惊人的长期滞后，”微生物生态学家和研究负责人Joshua Ladau说道，他在格拉德斯通期间从事这项研究。
他说，假设气候和土壤微生物之间的关系没有改变，它可以用来预测未来。“如果今天气候变化停止，如果有时间赶上，微生物分布会怎样?”拉多问道。“我们已经注册了什么?”为了找到答案，他和他的合作者设计了一个统计模型，建立在他们观察和插入当前气候条件的关系之上。该模型预测，随着土壤微生物在未来几十年内适应当今的气候，它们的多样性将在未来半个世纪内在青藏高原大部分地区和北美北部地区增加。
Ladau说，这些研究结果与灭绝债务的概念有关，灭绝债务已在植物和动物等宏观生物中广泛研究，但在微生物系统中却没有。“灭绝债务”描述了一种机体生活在一个不再存在的地方，但可能需要数年或数十年才能消失的情景。
该研究并非始于对气候变化的关注。该研究的资深作者微生物学家海燕妍和他的研究生于世在中国科学院南京土壤研究所进行了测序，他们对青藏高原60个地点的180份土壤样本进行了测序。他们联系了格拉德斯通的波拉德，对该地区不同地区的微生物进行描述性分析。Ladau，当时是Pollard实验室的博士后研究员，对这些样本的气候连接感到好奇，并分析了可追溯到1950年的气候记录的全球地图。研究人员获得了北美样本进行比较。研究人员正在对其他微生物群落采取类似的方法，包括海洋微生物。拉多说，他还想进一步观察土壤样本和气候记录“我们可以在多大程度上推动这些事情?”他问。“几十年?数百年?数百万?”
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