丹麦土壤微生物图谱问世:八成物种系科学界首次发现

编辑者: An goldy

丹麦及国际研究团队近期圆满完成了一项意义重大的“Microflora Danica”项目,成功编制出全球首个国家级土壤细菌图谱。这项开创性的研究共鉴定了超过14万种不同的微生物物种,其中惊人的82%是科学界此前从未记录的。该项目的灵感来源于1752年启动的丹麦皇家“Flora Danica”项目,后者旨在系统记录野生植物的分布情况。

这项研究成果已发表于权威科学期刊《Nature》之上。它汇集了长达五年的DNA分析工作,研究基础是采集自丹麦全国各地的超过10,000份土壤样本。奥胡斯大学的首席研究员Mads Albertsen教授指出,这项工作为深入探究这些微小生命形式如何影响关键的生态过程奠定了坚实基础,这些过程包括水质净化以及温室气体的吸收与固定。Microflora Danica项目现已演变为一个数字化的百科全书,科学家们可以持续向其中增添关于这些生物的功能、特性及其相互作用的最新信息。

参与此项研究的科学家团队来自奥胡斯大学,其中包括Mads Albertsen教授和Per Halkjær Nielsen教授。研究发现,细菌物种数量最多的区域集中在农田和城市公园。然而,尽管这些受人类活动影响较大的区域物种数量庞大,但其物种组成却出人意料地趋于同质化。相反,未受干扰的自然生态系统,虽然单个样本中记录的物种数量较少,但由于相邻小块区域之间物种构成差异显著,其整体生物多样性(即伽马多样性)水平反而要高得多。

Karsten Suhr Jacobsen教授进一步阐明,在新编目的微生物中,大约有80%的细菌物种的生态功能至今仍未被明确分类。当前获取的数据对于解决紧迫的环境挑战具有直接的应用价值,尤其是在丹麦的土地资源重新规划背景下。微生物在碳、氮循环中扮演着核心角色,同时它们也影响着甲烷等温室气体的排放。深入了解特定区域内占主导地位的细菌群落,将有助于更科学地决策,例如何时将农田转为自然恢复用地。

该研究积累了海量的生物信息,具体包括10,686份全基因组宏基因组数据,以及449套16S和18S rRNA数据集,这些数据为解答微生物生态学的基本问题提供了强大的支撑。Albertsen教授强调,这项全面的考察将对社会产生积极影响,因为微生物已被广泛应用于家用化学品、啤酒酿造及食品工业的生产环节。为了赋予图谱地方特色,研究人员以发现地命名了上千种新的细菌物种,例如Hadersleviella或Rungstediana。该项目旨在成为一个全球共享的开放数据库,延续18世纪开始的系统化自然知识整理的优良传统,惠及全世界的研究人员。

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来源

  • videnskab.dk

  • Videnskab.dk

  • ResearchGate

  • Aalborg Universitet

  • Aarhus Universitet

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