摘要:珊瑚礁是所有海洋生态系统中生物多样性最丰富的;然而,人们对这些系统中的原核生物多样性知之甚少。为了解决这个问题,我们对巴拿马和百慕大的 3 种大型珊瑚(Montastraea franksi、Diploria strigosa 和 Porites astreoides)的 1000 多个细菌 16S rDNA 进行了测序。仅对 14 个珊瑚样本的分析就产生了 430 种不同的细菌核糖体型。统计分析表明,额外的测序将产生总共 6000 种细菌核糖体型。其中半数序列与之前发表的 16S 序列的同一性不到 93%,因此可能代表新的细菌属和物种;这种新颖性程度远远高于其他海洋样本的新颖性。来自巴拿马珊瑚的样本比来自百慕大的样本更具多样性,与后生动物的多样性梯度相似。珊瑚-细菌关联是非随机的。不同的珊瑚物种拥有不同的细菌群落,即使它们在物理上相邻,而同一珊瑚物种在时间(约 1 年)或空间(3000 公里)上相隔的细菌群落则相似。对分枝珊瑚 Porites furcata 的分析表明,细菌核糖体型也可以在群落内按空间结构排列。因此,珊瑚和礁石代表了多样化、生态结构化的原核生物群落景观。
位于海洋“暮光区”中的抽象中性礁是珊瑚礁,存在于相对深的水域,范围从表面以下约30至150 m不等。这些礁石位于常规水肺潜水的范围之外,通常使用先进的潜水技术或借助潜水员进行探索。在本研究中,我们使用了可属于11种物种的26个海绵样品的最先进的潜水器。高(HMA)或低(LMA)微生物丰度状态根据TEM图像分配给物种。与这些海绵相关的原核生物群落还使用高通量测序进行了评估。蛋白杆菌,叶绿素,放线杆菌和酸杆菌是最丰富的门。HMA/LMA状态被证明是原核生物组成的高度重要预测指标。HMA海绵在丰富度和均匀性方面也比LMA海绵更加多样化。使用基于机器学习的探索技术鉴定了14个预测类,包括门内的类(例如,dehalocococococoidia和JG30-KF-CM66)和酸眼杆菌(Thermoanaerobaculia and superobaculia and Subgroups 11和21))。先前的研究表明,浅水和最近的深海中HMA/LMA二分法的流行。我们的结果证明了它在中间的领域的普遍性。
结果:我们确定了植物和微生物群落的不同反应机制,以添加氮肥和草甘膦以及季节性变化。氮肥和草甘膦显着影响的植物多样性,地上和地下生物量,C和N含量以及显着改变了主要植物的叶片面积和植物身材。但是,氮肥和草甘膦的添加并没有显着影响细菌,真菌和原生物群落的多样性和结构。氮肥的施用可以改善草甘膦对植物群落功能性状的负面影响。浮力的季节性变化显着改变了土壤的物理,化学和生物学特性。我们的结果表明,与夏季相比,秋季生态系统的土壤生态系统多功能性较低。季节性变化对植物多样性和功能性状具有重大影响。此外,季节性变化显着影响了细菌,真菌和生物的社区组成,多样性和结构。季节性变化对真菌群落组装的影响比细菌和生物学家的影响更大。在夏季,真菌群落的组装由确定性过程主导,而在秋天,它由随机过程主导。此外,细菌,真菌和生物学家之间的负相关已在秋天得到加强,并形成了一个更强大的网络来应对外部变化。
森林是热带、温带和寒带地区自然环境的重要组成部分,也是人类在这些地区生存的主要基础。在当地和区域范围内,森林提供各种生态系统服务。这包括提供木材相关产品、过滤水或调节气候,以及休闲和旅游的潜力。在欧洲,林业是最重要的经济部门之一。除了作为生物多样性的宿主,森林还是全球陆地-大气相互作用不可分割的一部分(B ONAN 2008)。温带森林是主要的净碳汇。与热带森林和寒带森林相比,2000 年至 2007 年间温带森林生物群落内储存的碳量与之前十年相比有所增加(P AN 等人 2011),部分超过了人为的二氧化碳排放量。因此,温带森林在缓解气候变化方面发挥着关键作用。自然干扰,如风倒、火灾和昆虫爆发,对生态系统功能和森林动态至关重要。它们改变了森林的组成、结构和功能,增加了森林的异质性,促进了生物多样性,并刺激了演替、重组和更新(S EIDL 等人,2017 年)。然而,在过去的几十年里,全球的干扰状况发生了变化。对于许多地区来说,干扰越来越普遍,而且越来越频繁和严重。这包括火灾、昆虫爆发和
尽管人们越来越意识到外来物种所带来的威胁,但它们仍在人类的帮助下不断抵达南极洲,其中一些物种不可避免地具有侵略性。在这里,我们首次报告了 2021/2022 年南半球夏季在南极洲出现的全球性物种 Psychoda albipennis(双翅目,Psychodidae;俗称蛾蝇),并使用传统的分类学和分子方法确认了其身份。该物种数量非常大,虽然在人类共存的情况下主要与南极国家运营站的排水和废水系统有关,但它也存在于周围的自然栖息地中。虽然尚不清楚 P. albipennis 是否能够长距离传播,但已知成年的蛾蝇可以从它们的出现地点传播超过 90 米,在风的帮助下可以传播 1.5 公里。因此,一旦在乔治王岛的自然环境中定居,该物种似乎极有可能迅速成为入侵物种。引入 P. albipennis 等非本地物种可能是未来生物多样性变化和丧失的重要驱动因素,并严重影响生态系统健康。在脆弱的低多样性生态系统中,例如在南极洲的陆地环境中,非本地物种可能导致生态功能和相互作用发生重大变化,取代本地物种,并可能导致本地生物群落灭绝。
河流和水库细菌群落是河流生物群落和生态系统结构的最基本部分,在河流生物过程中起着重要作用。然而,尚不清楚高度调节的大坝水库如何影响土壤和沉积物细菌群落。在三个峡谷储层(TGR)的过渡部分中,使用Illumina Miseq测序研究了细菌群落的时间分布模式。总共有106,682个特征属于细菌王国,包括95个门,228个类别,514个订单,871个家庭,1959年属和3,053种。具有水位调节,香农多样性指数和观察到的物种差异很大,辛普森偶数没有显着差异。在高水位时期(10月)和低水位时期(6月),proteeobacteria,Acidobacteri和Chloroflexi都是最丰富的门。虽然基于PCA图和Circos图,微生物群落结构已发生了很大变化。lefse方法用于识别分类的细菌类群,低水位和高水位时期之间存在明显的丰度差异。KOS(KEGG矫正)途径富集分析,以研究组中的功能和相关代谢途径。在某种程度上可以推断,水位法规通过影响微生物群落的代谢影响社区的成长。
摘要:识别载体传播病原体的宿主,载体和车辆的物种对于揭示自然界中的传播周期,分散机制和媒介传播病原体的建立至关重要。tick是导致人类和动物疾病的病原体的常见载体,它们比任何其他节肢动物载体组都传递了更多的致病剂。tick虫取决于其脊椎动物宿主的动作来分散,并且较长的喂食时间的tick虫更有可能在长途运输。野生鸟通常被tick虫寄生,它们的迁移模式使得tick的长距离范围扩大。非洲 - 近代迁移系统是世界上最大的迁移系统之一。非洲 - 西果鸟鸟类在非洲,欧洲和亚洲大陆之间在非洲的繁殖地之间迁移,在非洲的繁殖地和非洲的冬季园林之间建立自然联系,从而将不同的生物群落联系起来。气候是tick虫的重要地理决定因素,并且随着全球变暖,西果酱西部的分布范围和丰度可能会增加。因此,将来通过鸟类车将异国情调的壁虱及其微生物引入西果二,因此将来可能会对公共和动物健康构成更大的风险。
大多数排放场景表明,在未来500年内,温度和降水状态将在全球范围内发生巨大变化。这些变化将对生物圈产生巨大影响,物种被迫迁移以遵循其首选的环境条件,从而移动和分散的生态系统。但是,气候变化影响的大多数预测仅达到2100,这限制了我们对气候影响的时间范围的理解,并可能阻碍了适当的适应性动作。为了解决此数据差距,我们使用一般循环模型在不同的CO 2排放场景下,从2000年至2500年对未来的气候变化进行建模。然后,我们将生物群体模型应用于这些建模的气候期货,以调查全球植被的气候强迫的转变,实施这些建模植被变化所需的迁移的可行性以及基于现代人类的人类土地使用的潜在重叠。在一个公平情况下,多达40%的陆地区域预计将适合于2500。冷适应的生物群落,尤其是北方森林和干苔原,预计将遭受合适面积最大的损失。没有缓解的情况,这些变化可能会对全球生物多样性和提供生态系统服务产生严重的影响。本文是主题问题的一部分,“生态新颖性和行星管理:转化生物圈中的生物多样性动态”。
大多数排放场景表明,在未来500年内,温度和降水状态将在全球范围内发生巨大变化。这些变化将对生物圈产生巨大影响,物种被迫迁移以遵循其首选的环境条件,从而移动和分散的生态系统。但是,气候变化影响的大多数预测仅达到2100,这限制了我们对气候影响的时间范围的理解,并可能阻碍了适当的适应性动作。为了解决此数据差距,我们使用一般循环模型在不同的CO 2排放场景下,从2000年至2500年对未来的气候变化进行建模。然后,我们将生物群体模型应用于这些建模的气候期货,以调查全球植被的气候强迫的转变,实施这些建模植被变化所需的迁移的可行性以及基于现代人类的人类土地使用的潜在重叠。在一个公平情况下,多达40%的陆地区域预计将适合于2500。冷适应的生物群落,尤其是北方森林和干苔原,预计将遭受合适面积最大的损失。没有缓解的情况,这些变化可能会对全球生物多样性和提供生态系统服务产生严重的影响。本文是主题问题的一部分,“生态新颖性和行星管理:转化生物圈中的生物多样性动态”。
沿海泻湖是加利福尼亚州流行和受威胁物种的重要栖息地,这些栖息地影响了城市化和干旱的影响。环境DNA已被提升为帮助监测生物群落的一种方式,但在不同的方案中引入的偏见尚待理解,该方案旨在克服旨在克服研究中的独特系统提出的挑战。浑浊水是这些系统中EDNA恢复的一种方法论挑战,因为它迅速堵塞了过滤器,从而阻止了样品的及时处理。我们研究了两种解决方案产生的社区组合中的偏见,以克服由于浊度而缓慢的效果:冻结在填充前(用于存储目的和长期处理)和使用沉积物(与水样品相反)。在下游EDNA分析中对社区组成的偏差评估进行了两组底漆,12s(Fin)和16S(细菌和古细菌)。我们的结果表明,在使用较大的孔径(3 µm)的滤波器时,在填充前的冷冻水对每个底漆的社区组成有不同的影响。尽管如此,在关注菲什社区(12s)时,预冰的水样品仍然可以作为存储和处理浊度水样品的可行替代方案。应谨慎使用沉积物样品作为处理水样品的替代方法,至少应增加采样的生物复制和/或体积的数量。