微生物在氣候中發(fā)揮著重要作用，因?yàn)樗鼈冊(cè)谶M(jìn)食時(shí)會(huì)將二氧化碳釋放到大氣中。細(xì)菌及其主要捕食者原生生物的生物量是地球上所有動(dòng)物生物量的 40 多倍。因此，它們對(duì)二氧化碳排放量產(chǎn)生了巨大影響。然而，預(yù)測(cè)這種影響的大小以及全球變暖將如何影響微生物二氧化碳排放具有挑戰(zhàn)性。研究人員表明，測(cè)量微生物的某些特征——如大小和形狀——使他們能夠可靠地預(yù)測(cè)這些微生物的呼吸作用將如何隨著溫度的升高而變化。研究結(jié)果為氣候變化速度提供了新的信息來(lái)源。
影響
了解變暖將如何影響微生物呼吸是很困難的，因?yàn)槲⑸锶郝錁O其多樣化和復(fù)雜。這項(xiàng)研究表明，通過(guò)研究微生物的特征，可以解開(kāi)微生物如何應(yīng)對(duì)變暖的復(fù)雜性。這些發(fā)現(xiàn)表明，科學(xué)家可以對(duì)全球碳循環(huán)的這一重要組成部分及其對(duì)氣候的影響做出可靠、普遍的預(yù)測(cè)。此外，這些發(fā)現(xiàn)可能有助于預(yù)測(cè)也影響地球氣候的其他系統(tǒng)。
概括
預(yù)測(cè)生態(tài)系統(tǒng)將如何應(yīng)對(duì)氣候變化是生態(tài)學(xué)中最緊迫的問(wèn)題之一。研究人員認(rèn)為，理解復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)反應(yīng)需要一個(gè)框架，將有機(jī)體與其環(huán)境機(jī)械地聯(lián)系起來(lái)，然后將這些相互作用擴(kuò)展到種群、社區(qū)和生態(tài)系統(tǒng)層面。功能特征是生物體的可測(cè)量特征，通過(guò)控制個(gè)體在不同環(huán)境中的生長(zhǎng)、生存和繁殖的變化，使這種聯(lián)系成為可能。這項(xiàng)研究測(cè)量了原生生物的關(guān)鍵性狀——細(xì)胞大小、形狀和含量——并發(fā)現(xiàn)具有不同性狀值的物種在種群增長(zhǎng)率方面對(duì)溫度變化的反應(yīng)不同?？茖W(xué)家們還發(fā)現(xiàn)，這些基于特征的人口增長(zhǎng)差異會(huì)在競(jìng)爭(zhēng)能力、控制原生生物群落結(jié)構(gòu)和生態(tài)系統(tǒng)層面的特征(如生物多樣性和溫度下的總呼吸速率)方面以可預(yù)測(cè)的方式產(chǎn)生差異。理解復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)對(duì)全球氣候變化的反應(yīng)尤其困難，因?yàn)樯鷳B(tài)系統(tǒng)涉及跨組織層次和物種多樣性的無(wú)數(shù)相互作用，每一種都有獨(dú)特的環(huán)境反應(yīng)。在這項(xiàng)研究中，性狀提供了一種通過(guò)揭示跨物種和組織水平的環(huán)境反應(yīng)的系統(tǒng)變化來(lái)降低這種復(fù)雜性的方法。原生生物及其細(xì)菌獵物通過(guò)分解有機(jī)儲(chǔ)存的碳并通過(guò)呼吸將其釋放到大氣中，在碳通量中發(fā)揮著重要作用。全球碳循環(huán)的微生物成分。但這些結(jié)果也意味著，這種基于特征的方法可能會(huì)擴(kuò)展到其他系統(tǒng)，并可以納入地球系統(tǒng)模型，從而為生態(tài)系統(tǒng)對(duì)氣候變化的一般反應(yīng)提供信息?？傮w而言，這為解開(kāi)生態(tài)系統(tǒng)的復(fù)雜性和預(yù)測(cè)未來(lái)氣候變化的原因和后果提供了一線希望。
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