新浪博客

科技日报---土壤的秘密网络：微生物如何共享资源

2025-01-04 10:56阅读：

http://blog.sina.cn/dpool/blog/u/5119766161

题记：在一杯土壤中，有上万种的微生物在互动、交换信息和能量，进而改变了土壤的组成和营养成分。

科技日报---土壤的秘密网络：微生物如何共享资源
研究揭示了与维生素B12相关的营养物质如何影响微生物生长并重塑土壤微生物群。（一个带有细菌菌落的培养皿。）图片来源：Zoila Alvarez-Aponte
研究人员发现，仅一杯土壤中就有多达10000种土壤微生物，它们通过复杂的相互作用和资源交换在营养和碳循环中发挥着至关重要的作用。
最近对维生素B12家族中的类咕啉营养素的研究表明，这些化合物如何影响微生物生长和土壤健康。这些见解可能会导致操纵土壤微生物组以增强生态系统功能的新方法。
微生物组的多样性和相互作用
微生物群落或微生物组，尤其是土壤中的微生物群落，非常多样化，仅一杯土壤中就含有多达10000种微生物。科学家们正在探索这些微生物组及其成员如何适应环境，因为这些相互作用会显著影响土壤的性质和组
成。
最近的研究深入探讨了不同微生物物种如何相互作用和交换维生素等重要资源，特别关注类咕啉——一组包括维生素B12的营养素。由于许多环境细菌不能自行产生这些营养物质，了解它们如何交换这些营养物质可以为微生物群如何调节碳和营养循环等基本过程提供有价值的见解。
土壤健康和微生物作用
土壤通过储存有机物、循环养分、过滤和保持水分，以及为植物提供物理支持和营养，在维持生态系统健康方面发挥着至关重要的作用。微生物是这些功能的关键因素，使影响微生物组行为的能力成为提高土壤性能的潜在有力工具。
这两项研究表明，类咕啉不仅会影响实验室环境中单个土壤细菌的生长，还会影响细菌在土壤环境中的生存和共存方式。这些发现为管理微生物组和改善土壤健康的创新策略铺平了道路。
类咕啉物质影响的研究
微生物相互作用的复杂性对旨在了解微生物组功能的研究人员提出了挑战。最近的两项研究侧重于类咕啉，这是维生素B12家族中共享营养素的一个关键家族，旨在研究单个微生物对环境的反应如何共同影响土壤微生物组的功能。
专注于单一类型的营养素可以更详细地研究微生物组。这两项研究通过关注相同的加利福尼亚州草原土壤而进一步协同，使研究人员能够为理解该系统中的营养循环生成一个框架。
微生物营养交换的实验见解
第一项研究关注的是类咕啉对单个细菌的影响。研究人员分离出100多种土壤细菌，其中37种是新物种，并测试了它们是否可以产生类咕啉，或者是否需要依赖其他细菌来提供类咕啉。在这些细菌中，60%产生类咕啉，但只有少数在实验室培养时从细胞中释放出来。这一发现表明，释放类咕啉的生物体可能会向其他微生物群落成员提供这些关键营养素，并对环境中微生物群落的组装和活动产生重大影响。
第二项研究调查了土壤中的类咕啉。化学分析表明，土壤中的类咕啉含量超过了微生物最大生长所需的水平，尽管大多数类咕啉与土壤基质紧密结合。该研究进一步表明，向土壤中添加不同的类咕啉可以暂时改变土壤微生物组。这表明，类咕啉可能为影响工程和环境系统中复杂微生物组的结构和行为提供了机会。

我的更多文章

下载客户端阅读体验更佳

APP专享