了解導致氣候變化的微生物

了解導致氣候變化的微生物

對瑞典融化的永久凍土層中微生物和病毒的新認識可能有助於科學家更好地預測氣候變化的速度。

微生物對全球變暖的影響是巨大的，主要是通過甲烷的產生或消耗來實現的。由於俄亥俄州立大學的研究人員共同領導的一個項目的三項研究，有關這些微生物基因的新細節現在已經出現。

這項研究發表在《自然》、《自然微生物學》和《ISME雜誌》上。

由於全球氣候變化，大量的永久凍土層正在迅速變暖。對微生物來說，它們就像冰箱里裝滿了正在融化的多汁雞肉晚餐。

「在很多情況下，微生物利用這種情況咀嚼永久凍土層中的物質，並呼出甲烷。」甲烷確實對環境造成了衝擊，其溫室效應是二氧化碳的33倍。

許多細菌「消費者」和影響它們的病毒在這些研究中首次被發現。

雖然科學家們對融化的凍土釋放甲烷的危險有清楚的了解，但他們還沒有關於這些微生物群落的內部和外部以及它們對這一過程的貢獻的大量細節。

他說:「問題是，我們不知道所有涉及到的微生物，以及隨著氣候變暖和變濕，它們將如何應對氣候變化。為了更好地預測未來幾十年將發生什麼，我們需要更多有關關鍵參與者的信息。」

俄亥俄州立大學微生物學教授、病毒研究資深作者馬特·沙利文(Matt Sullivan)說，這項研究也很重要，因為它對了解土壤中發生的事情有很大幫助。

「雖然我們在最近幾十年里已經了解了很多海洋病毒，但我們對土壤病毒幾乎一無所知，」他說。「這項工作的病毒是如此的新奇，以至於它們使世界上已知的病毒總數翻了一番。」

瑞奇說，這項多國研究是在瑞典北極圈內進行的，北極圈是世界上研究融化的永久凍土層的最佳地點之一，因為那裡正在發生迅速的變化，而且由於該地區長期以來有充分的科學文獻記載。

一個研究小組從10組織與專業知識在各種各樣的領域包括微生物學、地球化學和氣候建模IsoGenie項目中一起工作,共同俄亥俄州立的富有,找出如何更好地預測未來的氣候變化基於改進的理解微生物和化學之間的連接。

在這些研究中，他們在土壤中發現了超過1500個微生物基因組，這是以前這些棲息地的100倍。他們還發現了超過1900個新的病毒種群，而在這之前還沒有發現過。基因組是生物體中存在的一組完整的基因。

研究人員能夠將三分之一以上的病毒與它們所影響的微生物聯繫起來。

「現在，我們從這些基因組中得到了一個路線圖，以便能夠理解它們在這些社區中扮演的角色，」沙利文說。

通過觀察這些微生物的基因組，研究小組能夠找出它們的能力。

「現在我們不僅有他們的指紋，還有他們的簡歷，知道他們是誰，知道他們能做什麼。」下一步就是要弄清楚他們在這一領域實際上正在積極做些什麼。

她說，這一點之所以重要，有幾個原因。

它將使氣候科學家能夠更好地估計氣候變化的速度，給人類一個更明確的應對時間表。里奇說，對這些快速變化的棲息地的研究也有助於公眾更好地了解氣候變化的現實。此外，她說，還可能有機會減輕這些影響，包括在凍土上「施肥」以鼓勵保護環境的微生物活動。

並不是永久凍土層中微生物群落的一切都是壞消息。一些被稱為甲基營養鹽的物質在進入空氣之前先消耗土壤中的甲烷，這對環境有好處。

「隨著環境變得越來越溫暖和濕潤，微生物將會發生變化，有些以甲烷為食的微生物可能也會發生變化。

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