<p><img src="https://info.compassedu.hk/sucai/content/1680186335939/1680186335939.jpg" width="808" height="537" />威斯康星大學(xué)麥迪遜分?？茖W(xué)家的新研究追蹤了兩種微小的入侵物種，通過(guò)它們對(duì)威斯康星湖水質(zhì)、藻類大量繁殖和有毒環(huán)境的巨大影響。</p> <p>&nbsp;</p> <p>威斯康星州麥迪遜市的門多塔湖在過(guò)去 15 年里經(jīng)歷了兩次不同的入侵。 研究人員首先在 2009 年記錄了大量被稱為刺水蚤的侵入性浮游動(dòng)物，然后在 2015 年發(fā)現(xiàn)了斑馬貽貝侵?jǐn)_的早期階段。</p> <p>&nbsp;</p> <p>Robin Rohwer 是這項(xiàng)研究的主要作者，當(dāng)時(shí)她還是威斯康星大學(xué)麥迪遜分校的研究生，最近發(fā)表在美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊上，她想知道這些入侵對(duì)她研究的微生物意味著什么。 幸運(yùn)的是，門多塔湖是一項(xiàng)長(zhǎng)期研究計(jì)劃的所在地，該計(jì)劃自 1980 年代初以來(lái)一直在收集該湖的數(shù)據(jù)，這使 Rohwer 和她的同事能夠更清楚地了解斑馬貽貝和刺水蚤入侵后發(fā)生的重大變化。</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;我們從三個(gè)層面研究了微生物群落，發(fā)現(xiàn)這三個(gè)層面都發(fā)生了重大變化，&rdquo;Rohwer 說(shuō)，他現(xiàn)在是德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校的博士后研究員。</p> <p>&nbsp;</p> <p>首先，Rohwer 和她的同事發(fā)現(xiàn)，隨著刺水蚤和斑馬貽貝的入侵，每年早些時(shí)候，藍(lán)藻（也稱為藍(lán)綠藻）開(kāi)始出現(xiàn)在湖中，打斷了門多塔湖通常的春季清水期， 引發(fā)有害藻類大量繁殖，有效延長(zhǎng)了湖泊的藻類季節(jié)。</p> <p>&nbsp;</p> <p>更重要的是，湖中藍(lán)藻的多樣性在夏季大幅增加。 Rohwer 說(shuō)，這不僅僅是一些新物種的出現(xiàn)，而是這些微生物的整個(gè)屬、科甚至目的命運(yùn)發(fā)生了變化。</p> <p>&nbsp;</p> <p>除了多樣性增加和藍(lán)藻季節(jié)延長(zhǎng)之外，Rohwer 在威斯康星大學(xué)密爾沃基分校 Zilber 公共衛(wèi)生學(xué)院同事的幫助下，發(fā)現(xiàn)了第二個(gè)轉(zhuǎn)變：斑馬貽貝入侵后有毒水質(zhì)條件急劇增加。 他們檢查了水樣中的微囊藻毒素，這是一些藍(lán)細(xì)菌產(chǎn)生的更常見(jiàn)的有毒化合物之一。</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;我們看到初夏毒性增加，毒素生產(chǎn)季節(jié)延長(zhǎng)，&rdquo;Rohwer 說(shuō)。<img src="https://info.compassedu.hk/sucai/content/1680186319931/1680186319931.jpg" width="775" height="348" /></p> <p>總而言之，門多塔湖每年檢測(cè)到微囊藻毒素水平的時(shí)間平均增加了 50 多天。 令人驚訝的是，這些毒素的增加并不是由于藍(lán)藻的增加。 不知何故，湖中的有毒環(huán)境持續(xù)存在。</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;我們認(rèn)為這可能是由于更復(fù)雜的生態(tài)原因，例如微生物群落相互作用或營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)隨著斑馬貽貝入侵而轉(zhuǎn)移，&rdquo;Rohwer 說(shuō)。 &ldquo;這不僅僅是一個(gè)簡(jiǎn)單的變化，比如更多的藍(lán)藻會(huì)產(chǎn)生更多的毒素。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>最后，刺水蚤和斑馬貽貝的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了藍(lán)藻。 Rohwer 觀察到湖中許多其他種類細(xì)菌的豐度發(fā)生了巨大變化。 她說(shuō)，在這兩種入侵物種到來(lái)后，微生物中有贏家也有輸家。 細(xì)菌的豐度發(fā)生了變化，尤其是在它們已經(jīng)占主導(dǎo)地位的季節(jié)，它們變得更加豐富，而不太肆意的種群卻在減少。</p> <p>&nbsp;</p> <p>對(duì)于微生物學(xué)家來(lái)說(shuō)，這最后的發(fā)現(xiàn)可能是最深刻的。 與藍(lán)藻不同，人們認(rèn)為生活在湖中的所謂異養(yǎng)細(xì)菌對(duì)整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中發(fā)生的事情并不十分敏感。</p> <p>&nbsp;</p> <p>由于它們應(yīng)該相對(duì)不受食物網(wǎng)中斷的影響，&ldquo;微生物經(jīng)常被生態(tài)系統(tǒng)科學(xué)家忽視，&rdquo;威斯康星大學(xué)麥迪遜分校細(xì)菌學(xué)系教授、該報(bào)告的撰稿人 Trina McMahon 說(shuō)。 &ldquo;這項(xiàng)研究表明，它們的生物多樣性可以被入侵物種改變，這些入侵物種已知會(huì)影響湖泊食物網(wǎng)中更高水平的水質(zhì)，從而影響水質(zhì)。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>研究人員表示，整個(gè)門多塔湖微生物群落的廣泛影響表明微生物與更廣泛的食物網(wǎng)之間存在相互關(guān)聯(lián)，并且它們對(duì)長(zhǎng)期環(huán)境變化的敏感性。</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;啟發(fā)這項(xiàng)工作的一個(gè)大問(wèn)題是，我能否將入侵物種的破壞與微生物群落聯(lián)系起來(lái)，并真正展示微生物與更廣泛的食物網(wǎng)之間的聯(lián)系？&rdquo; 羅威爾說(shuō)。 &ldquo;我顯然很高興看到我能做到。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>在世界上研究最多的湖泊之一，這樣的問(wèn)題更容易提出。 自 1880 年代末以來(lái)，門多塔湖不僅是淡水研究的場(chǎng)所，而且還是北溫帶湖泊長(zhǎng)期生態(tài)研究計(jì)劃的一部分，該計(jì)劃由國(guó)家科學(xué)基金會(huì)資助，使科學(xué)家能夠監(jiān)測(cè) 湖中情境四十余年。</p> <p>&nbsp;</p> <p>Rohwer 說(shuō)：&ldquo;如果沒(méi)有長(zhǎng)期數(shù)據(jù)，我們的研究就不可能進(jìn)行。&rdquo;他補(bǔ)充說(shuō)，像這樣的數(shù)據(jù)集將使未來(lái)的研究能夠提出有關(guān)環(huán)境大變化的大問(wèn)題，并且很可能會(huì)找到一些意想不到的答案。</p> <p>&nbsp;</p> <blockquote> <p>注：本文由院校官方新聞直譯，僅供參考，不代表指南留學(xué)態(tài)度觀點(diǎn)。</p> </blockquote>