为微生物保护绘制IUCN路线图——2025年"微生物世界中的保护"会议推动微生物多样性纳入全球保护框架

《Sustainable Microbiology》：Charting a path for microbial conservation in the IUCN: report on “Conservation in a Microbial World” meeting in San Diego, CA, May 2025

本刊推荐：针对国际自然保护联盟(IUCN)长期忽视微生物保护的问题，研究人员在2025年5月召开"微生物世界中的保护"会议，探讨将细菌、古菌、病毒和微观真菌纳入保护议程。会议核心成果是成立IUCN物种生存委员会微生物保护专家组(MCSG)，标志着微生物生命正式纳入全球生物多样性保护政策与实践的重大突破，对实现联合国可持续发展目标(SDGs)具有重要意义。

　　

在地球生物多样性保护的宏大叙事中，有一个令人惊讶的盲点：我们几乎完全忽视了那些看不见的微生物世界。虽然国际自然保护联盟(IUCN)自1948年成立以来在物种保护方面取得了显著成就，建立了著名的IUCN受威胁物种红色名录，但其保护框架却长期将微生物排除在外。直到2012年，IUCN才首次将真菌纳入保护范围，而对细菌、古菌、病毒和单细胞真核生物这两个完整的生命域，则从未给予应有的关注。

这种忽视带来了严重的科学和实践问题。微生物不仅是地球生态系统的基础——它们负责氧气生产、化学循环、气候变化缓解以及动植物和人类健康——而且许多独特的微生物生态系统正面临严重威胁。从墨西哥Cuatro Cienegas盆地特有的芽孢杆菌和古菌垫，到极地冰圈中适应寒冷的微生物群落，这些不可见的生命形式正在因气候变化、栖息地丧失和人类活动而迅速消失。

为解决这一紧迫问题，2025年5月，在加州大学圣地亚哥分校斯克里普斯海洋研究所举办了一场具有里程碑意义的"微生物世界中的保护"会议。会议由Kent Redford、Jack Gilbert、Bob Friedman和Jon Paul Rodriguez博士组织，汇集了来自真菌、细菌和病毒研究领域的专家，背景涵盖气候科学、基因组学、陆地和海洋生态系统以及人类健康等多个学科。会议旨在探索微生物保护的潜力，以及如何利用微生物来增强现有宏观生物的保护效果。

会议采用了开放讨论与专家简短报告相结合的形式。Jack Gilbert博士的开场报告回顾了从微生物首次发现到现在的历程，强调了微生物多样性在各个系统中的重要性以及面对全球挑战时微生物技术的威力。其他演讲者则重点介绍了受到威胁的微生物生态系统具体案例，以及如何将微生物纳入保护讨论的方法。

会议深入探讨了三个核心问题：如何让政策制定者和实践者认识到看不见的微生物的重要性？如何保护单个微生物及其群落？如何利用微生物来推进保护策略？这些讨论最终形成了两个明确的研究方向："微生物保护"和"微生物在保护中的应用"。

在微生物保护方面，会议确定了多个优先保护区域。Valeria Souza博士介绍了墨西哥Cuatro Cienegas盆地特有的微生物谱系，这些谱系与早期地球进化相关，但由于农业地下水抽取增加，该地区已经遭受了重大的生物多样性损失。Antje Boetius博士则关注北极、南极和高山冰圈中适应寒冷的微生物群落，这些群落对极地食物网和碳循环至关重要，但因变暖而迅速消失。

会议还展示了微生物保护的实际操作基础设施，如DSMZ德国微生物和细胞培养物保藏中心和圣地亚哥野生动物联盟野生动物生物多样性银行。Amber Scholz博士介绍DSMZ保存了超过90,000种活体资源，包括细菌、古菌、真菌和遗传材料，这些收藏对分类学、可重复性和微生物科学的长期完整性至关重要。Maria Gloria Domínguez-Bello博士则强调了微生物库(Microbiota Vault)倡议，这是一个受种子库模式启发的全球倡议，旨在保护微生物遗产。

在微生物应用方面，会议探讨了微生物在维持宏观生物和调节气候中的作用。Raquel Peixoto博士展示了益生菌如何成功用于珊瑚，以减轻热应激和减少白化相关死亡率。Colin Averill博士证明了活性移植原生土壤微生物组可以显著加速植物生物量生产，这可能成为森林恢复的基石。Janet Jansson博士讨论了微生物干预如何帮助缓解气候变化，而Karsten Zengler博士的研究表明，合成微生物联盟可以提高土壤中的碳捕获。

主要技术方法包括：通过微生物生态学研究识别关键微生物群落及其功能；利用微生物保藏机构(如DSMZ)和微生物库进行微生物资源保护；应用益生菌干预和微生物移植技术进行生态系统恢复；采用合成微生物联盟技术增强碳捕获功能；通过基因组学和宏基因组学方法分析微生物多样性。

Conservation of Microbes

研究人员通过案例研究展示了多个需要优先保护的微生物生态系统。墨西哥Cuatro Cienegas盆地的特有微生物谱系与早期地球进化相关，但由于农业地下水抽取，该地区的Churince系统已于2016年干涸，Archaean Domes也可能在2023年经历了类似干涸。极地和高山冰圈中的嗜冷微生物群落对极地食物网和碳循环至关重要，但因气候变暖而迅速消失。海洋微生物组调节氧气生产和气候稳定性，但死区(缺氧水域)和营养物污染威胁其功能。深海中存在大量具有重要生态和地球化学功能的独特微生物，但其存在可能受到日益增加的人为活动威胁。土壤微生物系统对植物健康和全球碳储存至关重要，但保护不足。微生物组管理概念强调微生物群落深深嵌入生态和社会系统，应考虑长期、公平的保护。

Use of Microbes in Conservation

微生物在维持宏观生物和调节气候中的作用为微生物保护提供了另一重要理论依据。宏观生物携带共生、宿主相关的微生物组，因此考虑其常驻微生物群可以加强宏观物种的保护。研究表明，宿主相关微生物组的个体间变异与其各自宿主健康状况的变化相关，这表明微生物引入和干预可能追踪甚至逆转目标宏观生物的数量下降。例如，益生菌已成功用于珊瑚以减轻热应激和减少白化相关死亡率，并且这种方法已在现实世界中测试，显示出珊瑚和其他礁石生物的健康和/或微生物组改善。活性移植原生土壤微生物组可以显著加速植物生物量生产，这可能成为森林恢复的基石。微生物干预也可能帮助缓解气候变化，例如合成微生物联盟可以提高土壤中的碳捕获，作为气候缓解策略。

Outcomes and Action Items

会议的直接成果是建立了IUCN物种生存委员会微生物保护专家组(MCSG)，这是首个解决微生物灭绝问题的专家组。该小组将汇集不同学科的多元视角，并代表全球人口分布。提案提出了四个立即行动项目：召集微生物学与保护交叉领域的专家网络，特别关注全球南方的参与者；识别和优先排序顶级微生物多样性热点进行针对性保护；探索将微生物纳入IUCN红色名录框架；制定在保护中使用工程或移植微生物的安全指南。其他优先事项包括确保持续资金和发起广泛的传播运动。

这项研究标志着微生物保护的重要转折点，将微生物生命正式纳入全球生物多样性保护政策与实践。通过建立微生物保护专家组，会议为系统性保护微生物多样性奠定了基础，同时探索了微生物在增强现有保护策略中的潜力。随着2025年10月IUCN世界保护大会的临近，这一倡议有望获得更广泛保护社区的认可和支持，最终实现更加全面和有效的全球生物多样性保护。