宏微生物组：营养物质循环平衡的关键决定因素！

以下文章来源于Ad植物微生物 ，作者胤寰

宏微生物组是研究生态系统中碳和营养物质循环的一个综合概念。自由生活的微生物对植物来源物质的分解和火灾这两个关键的回收途径对全球变化高度敏感。微生物与植物和动物的互利关系强烈地降低了这种敏感性。通过解决新陈代谢和稳态能力之间的基本平衡问题，这些相互作用使植物物质在条件不利于自由生活的微生物群落的地方和时候能够继续回收。多样化的宏微生物组（多种植物和动物相关的微生物组对自由生活的微生物组进行补充）因此在可变环境中增强了生态系统循环率的平衡性。因此，对生态系统中宏微生物组结构和功能的研究对于理解环境变化的进展非常重要。

2022年10月31日，国际权威学术期刊Trends in Ecology & Evolution 发表了荷兰格罗宁根大学Han Olff团队的最新相关研究成果，题为The metamicrobiome: key determinant of the homeostasis of nutrient recycling的综述论文。

图1中概述的不同互惠微生物组的相对贡献，目前在全世界的生态系统中正经历着快速变化。在动物宿主中，大型食草动物似乎对土地利用和气候变化的持续变化更加敏感，正如在更新世期间的情况。大型动物具有脆弱的生活史策略，并且由于更大的家域而需要更多的空间。此外，栖息地退化和破碎化禁止范围转移，预示着气候变化，这间接地使大型食草动物对白天更热的温度更加敏感。密集的土地利用也减少了土壤中昆虫的巢穴和土堆密度，并使表层土壤干燥到对蚯蚓不利的程度，对大型食草动物相关的微生物组形成了重大挑战。与植物相关的微生物组也很脆弱：由于森林采伐和农业集约化，依赖外生菌根的植被在各大洲都在减少，正在被非菌根植被所取代。

图1 宏微生物组生态学

这种对互惠微生物组的挑战将降低循环的速度和稳定性，对陆地生态系统的生物多样性和生产力产生连带影响，最终将影响整个地球系统。更好地保护支持多样化宏微生物组的自然生态系统，可以保持其对气候变化的抗逆力。例如，通过野化进行的生态恢复可以通过重新引入失踪的野生动物来阻止进一步的破坏，从而恢复多种重要的生态系统功能。不同的研究确实表明，对巨型食草动物的恢复可导致更多的植物群落和火灾的缓和。同样，在废弃的农田中恢复原生植被，有助于植物相关微生物群落的恢复。

通过描绘微生物生态学、群落生态学和生态系统生态学领域之间的联系，科研人员提供了一个综合框架，说明了宿主介导的微生物组在植物物质循环中的突出作用。因此，科研人员强调微生物学家和生态学家之间需要共同的语言和概念，以合并我们对控制宏微生物组活动的因素的理解。

转自：“植物生物技术Pbj”微信公众号

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