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      不同生存環境中的地球微生物組都是相互關聯的

      浙大繪出全球首張微生物“社會關系”網

      發布時間:2020-06-19來源:科技金融時報作者:林潔 柯溢能0

          近日,浙江大學教授徐建明團隊通過分析地球微生物組計劃大數據,構建了全球微生物共存網絡,通過對其“社會關系”的分析,首次揭示了地球多種環境中微生物組間的互聯模式。這項研究成果近日發表在微生物領域頂級期刊《微生物組》上。

        微生物的功能絕非“分解者”這么簡單,影響到溫室氣體、綠色生產、人體健康的方方面面,其群落組成和功能具有極高的復雜性。在微生物群落中,不同微生物間存在著共生、寄生、捕食和競爭等相互作用形式。

        厘清不同生態系統中微生物的復雜交互作用關系,具有兩大挑戰。一是超過95%的微生物無法人工培養,進而無法通過實驗法一一甄別;二是上萬種微生物之間存在幾億對相互關系,面對這樣的海量數據根本無法通過傳統的實驗開展研究。

        浙大科研人員通過構建微生物生態網絡算法建立一個“篩子”,篩出微生物之間的交互作用??蒲腥藛T從大數據中找到微生物之間的規律,并通過這種規律構建起一套統計模型進而篩出相互規律。

        由此,徐建明團隊通過綜合分析全球多種生存環境(土壤、植物、動物、水體等)中的微生物組數據,構建了全球微生物共存網絡?!巴ㄟ^這張網絡,我們對微生物的關系能夠看得更清,為進一步理解運行機制提供了前提?!?/p>

        隨著同一個生態系統內微生物關系的明確,浙大科研人員進一步研究跨界的互聯表征。他們發現相同關系越多,連線越粗,也意味著有共同的相互作用。這就反應出不同生態系統之間,微生物關系與交往。

        “這項研究告訴我們要從系統角度認識事物,加深了對地球微生物重要性和多樣性的認識?!毙旖?。

        研究表明,地球微生物組中不同生境中的微生物組都有緊密聯系,并可依據關聯特征可劃分為不同的子網絡。根據子網絡間的相似性,可進一步將子網絡分成兩組。值得注意的是,土壤微生物組與動物表面、動物腸道和淡水微生物組有密切關系,而植物、動物體表的微生物是連接兩組子網絡的橋梁。

        論文第一作者、浙江大學環境與資源學院研究員馬斌說,所有的微生物是相互關聯的,不能割裂開來去理解。例如要知道腸道微生物組,其實也要研究環境對其的影響?!叭绻皇菑奈⑸锶郝浣M成的角度進行研究,有時候常常不能真正認識微生物組運行的內在機制?!?nbsp;


      《科技金融時報》2020年6月19日02版


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