

大象很难被忽视。变形虫则不然。从某些方面来说,微生物——包括细菌、真菌、变形虫和藻类——在气候变化如何影响地球动物的研究中被忽视,这是可以理解的。但要理解微生物如何影响气候变化(反之亦然),对于理解我们世界正在发生的事情至关重要。这就是一篇由33位微生物学家撰写、本周发表在《自然-微生物学综述》(Nature Reviews Microbiology)上的新共识论文所阐述的论点。
“简单来说,微生物世界构成了生物圈的生命支持系统,”作者们写道。微生物位于所有食物网的最底层,并且生活在地球上其他生命无法生存的地方。它们在其他生命形式出现之前就已存在,而生命依赖于它们的功能。但尽管有这种根本性的影响,微生物在气候变化中的作用仍然知之甚少。
“微生物无处不在,而且它们是动态的,”新南威尔士大学悉尼分校的微生物学家、该论文的主要作者Rick Cavicchioli说。他还说,它们对气候变化有着巨大的影响。以产甲烷菌为例,这种微生物产生世界上所有的甲烷。它们存在于反刍动物(如牛)的体内、稻田、融化的永久冻土以及其他产生甲烷的地方,他认为它们是人类活动产生这种强效温室气体的典型例子。
虽然我们中的许多人都知道牛会产生甲烷,但我们忽略了关键的中间环节:生活在牛消化道中的产甲烷菌。“我们饲养反刍动物,而且数量庞大,导致它们产生大量的甲烷。我们需要理解微生物与动物之间的联系,以及我们作为生活方式所做的选择,”Cavicchioli说。
他表示,改变我们的饮食以减少我们饲养的牛(和产甲烷菌)的数量是一种缓解方法。但另一种方法是探索什么情况下可以提高或降低每头牛体内产甲烷菌的数量,从而降低它们产生的甲烷量。在西澳大利亚,研究人员正在为此目的探索饲料添加剂。
尽管该论文讨论了几个微生物重要的不同领域,但其主要重点是海洋物种。海洋的变化速度比几乎任何其他地方都更快、更剧烈,海洋中约90%的生物量由微生物组成,它们执行着至关重要的功能,例如固定碳和滋养整个食物网中的动物。但作者们写道,就像海洋中的许多事物一样,海洋微生物的了解程度仍然很低。
“作者们说得最好的就是,微生物确实是看不见的大多数,”明尼苏达大学的博士后研究员Christopher Walter说,他没有参与该论文的研究。“但当我们谈论哪些生物最受关注时,我们的关注点在一定程度上是倾斜的,取决于我们关心什么。”
沃尔特斯表示,尽管像鸟类和大象这样可见的动物一直是气候变化对自然界影响研究的历史焦点,但在过去五年里,微生物的影响力已开始显现。“现在有许多国家实验室在研究养分循环,并将其纳入这些大型全球气候模型,”他说。
但这是一个缓慢的改变,让公众理解微生物的重要性则更慢,Cavicchioli说。他目前正致力于改善从幼儿园开始的学校的微生物素养。“大多数人对任何太小或太大的东西的理解都相当差,”他说。“提高素养刻不容缓,而理解微生物与气候变化之间的联系也刻不容缓。”