南极干旱河谷中空气和土壤微生物群落的多样性
新加坡学者Stephen B. Pointing等人于2019年3月4日在《Nature Microbiology》上发表题目为《Airborne microbial transport limitation to isolated Antarctic soil habitats》的文章。
该文章使用最新的采样，测序和统计方法来研究典型的南极干旱河谷中空气和土壤微生物群落的多样性。结果表明空气扩散对土壤微生物群落有影响，鉴于气候变化导致大气环流随机性增加，这可能导致外来和入侵类物种流入南极生态系统。这可以深刻地改变居住在南极干旱河谷的独特生物群- 这是地球上最后的原始生态系统之一。
文章摘要
微生物扩散是微生物群落中宏观生态模式的一个关键但却很难理解的因素。空气中微生物传播对于扩散结果起着重要作用，而超范围扩散对于预测生态系统的恢复力和对环境变化的响应具有重要意义。这方面最相关的生物群之一是南极洲，因为它的地理位置孤立，易受气候变化和人为干扰。
本研究报告了最大的南极栖息地土壤及近地和高空的空气中的微生物多样性。结果发现持续的局部空气输入无法完全解释南极土壤群落的组装。与来自高海拔和非极地源的空气微生物多样性的比较表明，在远距离大气迁移期间发生了强烈的选择。在空中传播和下沉位置的选择影响了门水平微生物的变化。总体而言，来自这个孤立的南极生态系统的群落显示出与非极地微生物库的有限连通性，并且需要替代的补充来源来充分解释现存的土壤多样性。
我们的研究结果提供了关于空气扩散在确定微生物生物地理模式中的有限作用的重要见解。
文中主要图片说明
图1 | 南极的空气和土壤栖息地有不同的细菌和真菌群落。a，b，基于HYSPLIT反向轨迹分析，对空气中微生物的最大（a）和平均最小模拟停留时间（b）的路线预测。c，d，细菌（c）和真菌（d）的α多样性估计（Chao1丰富度和Pielou相对均匀度）。e，f，通过细菌（e）和真菌（f）的加权UniFrac距离的主要坐标分析，可视化菌群差异性。g，i，在南极空气和土壤中细菌（g）和真菌（i）的分布和相对丰度。h，j，维恩图显示了栖息地对细菌（h）和真菌（j）的独特分类群的分布。
图2 | 来自南极和非极地的细菌和真菌多样性的比较。a，b，d，e，基于对近渐近线（b和e）进行样品测序，获得的1,000个最丰富的细菌ASV（a）和真菌OTU（d）的分布和相对丰度，。c，f，细菌（c）和真菌（f）的共现关联，源自生态网络分析。
图3 | 用于细菌和真菌多样性的局部和全球池的系统发育结构。
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