分散策略推動海洋微生物多樣性

今天發(fā)表在 eLife 上的一項(xiàng)研究表明，在定殖新粒子的好處和被捕食者消滅的風(fēng)險(xiǎn)之間進(jìn)行權(quán)衡，可以讓不同的海洋微生物種群共同存在。

這些發(fā)現(xiàn)有助于解釋大量不同的細(xì)菌和微生物如何在海洋中的漂浮粒子筏上共存。

在資源分散成顆粒的斑塊環(huán)境中，微生物覓食在自然環(huán)境中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。在海洋和淡水系統(tǒng)中，細(xì)菌和微生物可以以不同的方式與顆粒表面相互作用：一些只在短期內(nèi)定殖，而另一些則形成長壽、穩(wěn)定的菌落。

長期以來，科學(xué)家們一直對海洋中微生物的多樣性超出預(yù)期感到困惑，這種現(xiàn)象被稱為“浮游生物悖論”。雖然研究人員已經(jīng)開始了解支持這么多不同類型浮游生物的因素，但關(guān)于生活在漂浮顆粒上的更豐富的海洋微生物仍然存在許多問題。

“我們想研究分散策略在生活在同一組粒子上的不同微生物成功共存中所起的作用，”共同第一作者 Ali Ebrahimi 說，他在 Ralph M. 博士后期間完成了這項(xiàng)研究。美國劍橋麻省理工學(xué)院 (MIT) 帕森斯環(huán)境科學(xué)與工程實(shí)驗(yàn)室。

Ebrahimi 和團(tuán)隊(duì)使用數(shù)學(xué)建模和計(jì)算機(jī)模擬來測試不同的擴(kuò)散策略如何幫助海洋微生物以這種方式共存。他們發(fā)現(xiàn)，在生長和生存之間以不同的方式進(jìn)行權(quán)衡可以讓微生物共同繁衍生息。

他們的模型表明，長時(shí)間停留在單個(gè)粒子上的生物體有更多的繁殖機(jī)會。然而，它們面臨被病毒或其他能夠吞噬整個(gè)顆粒的捕食者消滅的更高風(fēng)險(xiǎn)。另一方面，更頻繁地在粒子之間跳躍的微生物繁殖的機(jī)會更少，但面臨大規(guī)模死亡事件的風(fēng)險(xiǎn)也更低。一種策略相對于另一種策略的成功可能取決于不同的環(huán)境條件。

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