作为微生物,要想在青藏高原生活属实并不容易。寒冷的气温、高强度的太阳辐射、食物的匮乏,加上经常在冬季被冻成冰,又在夏季被“解冻”,可以说是极端恶劣的生存环境了。
在这极端的环境条件下,科学家们发现了968种微生物,这足以令人惊讶不已。这一发现得益于第一个专门的冰川生态系统基因组目录。
冰川表面维系着各种各样的生命,包括细菌、藻类、古细菌、真菌和其他微真核生物。这些微生物已经证明了它们具备适应这些极端条件的能力,并为重要的生态过程做出了贡献。”该团队在他们的新论文中写道。
“冰川还可以作为过去微生物的记录,我们可以对超过1万岁的古老的空气微生物进行研究。可以说,冰川微生物组建了我们星球上微生物生命的宝贵年表。”
研究人员着重研究了一个特定的冰川群——青藏高原。这片250万平方公里的地区是亚洲周边地区的重要水源,尤其受到气候变化的影响,超过80%的冰川已经开始退缩。
我们不仅要知道那里存在着哪些微生物,还要知道随着冰的融化,它们可能会给人类和生态系统带来哪些问题。如果我们对那里的微生物变化掉以轻心,气候变化可能很快会让它们永远消失在历史中。
兰州大学生态学家刘永勤(音译)领导的研究小组在论文中写道:“据我们所知,这是第一个专门针对冰川生态系统的基因组和基因目录,包括来自85个西藏冰川宏基因组和883个培养分离株的3241个基因组和宏基因组组装基因组,以及2500万个非冗余蛋白质。”
在该研究中,兰州大学泛第三极环境中心与中国科学院青藏高原研究所、中国科学院微生物研究所以及澳大利亚和丹麦的科学家合作,对青藏高原21条冰川85个宏基因组进行了测序和组装,获得了2358个宏基因组装基因组,并将其与分离自青藏高原冰川的883株细菌培养株的基因组相结合,构建了TG2G。
TG2G含有3241个冰川细菌和古菌的基因组,这些微生物物种可划分为30个门、69个纲、12个目、22科、475属和968种。与极地海洋、地球微生物数据库和物种分类数据库中的基因组数据相比,青藏高原冰川微生物中的88.3%~100%为潜在新种。
“TG2G目录提供了一个庞大的数据库,用于在基因组和基因水平上存档、分析和比较冰川微生物群落。这是特别及时的,因为冰川生态系统受到全球变暖的威胁,冰川正在以前所未有的速度后退。”该团队写道,“我们设想,该目录将形成一个全面的全球冰川微生物组数据存储库的基础。”
(科幻世界 独家编译)
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