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生物多样性在某种程度上是它自己的催化�

导读几十年来,科学家们一直在努力用竞争理论来解释物种之间的相互作用(如竞争)如何影响生物多样性。麦吉尔大学的研究人员追踪了地球上的微生物

几十年来,科学家们一直在努力用竞争理论来解释物种之间的相互作用(如竞争)如何影响生物多样性。麦吉尔大学的研究人员追踪了地球上的微生物生命,发现生物多样性实际上促进了起初生物多样性较低的微生物群落的进一步多样性。然而,随着更多种类微生物群落的生存和空间竞争的增加,多样性趋于稳定。

发表在《电子 人生》的研究结果,可以帮助科学家更好地了解微生物群落(在人类、动植物、甚至土壤和海洋等特定生境中共同生活的微生物群落)是如何从生物多样性的丧失中恢复的。

“我们知道,生物多样性对于生态系统的稳定和功能非常重要,许多物理、化学和生物因素都会影响生物多样性。我们的研究表明,生态互动可能是促进多样性的一个重要而普遍的因素。”合著者之一、麦吉尔大学微生物学和免疫学副教授杰西夏皮罗说。

食物链中更多抗生素或土壤中更多农药的破坏正在对人类微生物群和地球上更广泛的微生物生态系统产生深远影响。扭转负面后果需要了解哪里出了问题,以及如何正确解决。研究人员表示,这需要更好地理解微生物群是如何工作的。

预测模型是否发生在自然界,而不仅仅是实验室?

在对实验室进化的天然动植物种群和细菌的研究中,多样性是否会导致多样性的问题已经争论了很多年。一些科学家认为,随着物种争夺空间和生存,现有的生物多样性可以限制更多的多样性,而另一些科学家认为,它可以促进物种丰富度和不同物种之间的共存。

为了测试生态理论在自然界中是如何工作的,研究人员进行了一项大规模的众包研究,在地球上最大的生物多样性调查中分析了微生物群落的DNA序列。研究人员发现,微生物群的多样性促进了群落的进一步多样性,如人类肠道,那里的多样性较少。然而,随着越来越多的利基市场被土壤等更多样化的社区所占据,多样化的步伐放缓了。

占领同一个利基市场的挑战

生态学代表了物种在群落中的作用——包括物种对给定栖息地的资源和竞争对手的反应。两个物种在同一个栖息地长期占据同一个生态位是一个挑战。在理想的条件下,物种会蓬勃发展,发挥独特的作用,而不是为了生存和空间而挣扎。这解释了为什么多样性率达到顶峰,因为越来越多的个体和物种被生态系统中的生态位占据。

夏皮罗说:“我们现在对生物多样性理论如何应用于地球上很大一部分遗传多样性有了更好的理解。”

这项研究的重点是通过迁移积累多样性:新的细菌从一个环境进入另一个环境。未来,研究人员计划将其研究扩展到进化多样性,包括突变和基因得失,以及它如何受到当地生物多样性的影响。

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