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土壤细菌有助于调节地球上碳和养分的循环。随着时间的推移，这些细菌已经进化出了决定它们生活在哪里、做什么以及如何应对不断变化的环境的策略。然而，微生物学家并不完全了解细菌的基因与它们的生存策略之间的关系。

通过分析来自全球的大型DNA测序数据集，研究人员发现了一种基于基因对土壤细菌的主要生命策略进行分类的新方法。这项技术使研究人员能够将不同的生活策略与特定的气候和土壤条件联系起来。他们的论文发表在《自然微生物学》杂志上。

土壤细菌对地球健康至关重要，但它们很难研究，因为它们种类繁多，肉眼看不见。在他们的研究中，研究人员使用广泛可用的基因序列数据，根据它们的生活策略对土壤细菌进行分类。这使得研究人员更容易预测土壤对气候变化的反应，或者设计出具有理想生命策略的微生物。这项研究还有助于解决生物学中长期存在的问题，即将基因序列与细菌和其他生命形式的代谢联系起来。

研究小组利用从宏基因组测序数据中获得的生物学特征，对土壤细菌的生活史策略进行了分类。接下来，研究人员使用数学技术将这些特征分组为生活史策略。基于不同的遗传特征，出现了三种主要的策略。

一些细菌表现出极简主义的策略，它们的小基因组支持基本的新陈代谢和生长。其他细菌有更大的基因组，使它们能够扩展它们的代谢能力。基因组较大的细菌能比基因组较小的细菌更有效地应对不断变化的环境条件，并能更有效地回收养分。

在特定地点，最有利的策略取决于土壤pH值、氮有效性、年降水量和季节性等变量。具有小基因组的极简细菌在ph平衡的土壤中受到干旱和大季节波动的影响，研究人员将这种策略与耐受性联系起来。

在干燥、多变和酸性更强的条件下，首选的策略是扩大新陈代谢，以便对环境变化做出快速反应。这些细菌类似于杂草植物，在干旱或火灾等干扰后迅速生长。第三种主要策略——扩大营养循环的新陈代谢——在一直生活在潮湿、酸性土壤中的细菌中很突出。这些细菌类似于植物，通过超越它们的邻居来竞争。

更多信息:Gabin Piton等，全球陆地生物群系土壤细菌群落的生活史策略，Nature Microbiology(2023)。DOI: 10.1038 / s41564 - 023 - 01465 - 0

由美国能源部提供

引用本文:土壤细菌将它们的生存策略与土壤条件联系起来:研究(2024,4月17日)于2024年4月17日从https://phys.org/news/2024-04-soil-bacteria-meta-life-strategies.html检索

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