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生物工程土壤微生物可能有助于防止荒漠化

一项新的研究表明,通过调节土壤中微生物的基因,有可能使干旱的生态系统更能适应气候变化和过度放牧。该研究尚处于早期阶段,目前包括使用计算机模型的理论研究。但是这些模型表明,即使对关键有机体进行相对较小的变化也会产生深远的影响。

西班牙庞培法布拉大学的生物物理学家里卡德·索雷(RicardSolé)称,缺水地区被称为“旱地”,约占地球陆地面积的 40%,约有40%的人口居住在该地区。许多旱地拥有适应低湿度的生产性生态系统。但是,当此类生态系统遭受过度放牧或气候变暖时,它们可能会崩溃并变成不那么好客的沙漠。这些崩溃通常是在生态系统通过“临界点”之后突然发生的。

Solé和他的同事正在研究微生物的遗传变化是否可以改变这些临界点。Solé说,例如,可能有可能吸收已经生活在旱地土壤中的光合细菌,并拼接基因,使它们能够储存更多的水或捕获更多的磷。这些经过工程改造的细菌可以使土壤肥沃,使植物得以生长并产生阴影,从而可以支撑更多细菌的生长。

Solé将物种之间的这种互利关系描述为“合作循环”。在一组模型中,他和他的同事模拟了新的合作循环的创建,并观察了它们如何影响虚拟生态系统的其余部分。在另一组模型中,他们模拟了具有更强的分散和扩散能力的微生物。

两种类型的修改都允许模拟的生态系统在较干燥的条件下运行。从理论上讲,工程微生物可能会使干旱地区的生态系统存活数十年,从而使人类有更多时间来解决诸如气候变化等潜在问题,索莱说。这些发现今天发表在《皇家学会开放科学》杂志上。研究人员计划明年开始对真实生物进行实验室实验。

Solé指出,人们经常担心工程生物会导致“侏罗纪公园”式的情景。确实,需要进行大量测试以确保工程微生物不会造成任何意料之外的伤害。但索莱(Solé)认为,环境危机的紧急状态可能证明采取极端措施是合理的。

“我们已经做错了一切。...我们正在摧毁一切,”索莱说。“我们需要花一些时间。”

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