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土壤微生物纬度梯度格局验证:细菌比真菌更符合Janzen假说
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月04日 来源:Global Ecology and Biogeography 6
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来自全球的研究人员通过分析17座山脉268个海拔梯度的土壤微生物数据,首次验证了Janzen假说在微生物界的适用性。研究发现细菌群落受纬度、温度变异和海拔影响显著,表现出热带地区更高的距离衰减率(Bray-Curtis)和特有性,其群落构建主要受环境选择(environmental selection)和扩散限制(dispersal limitation)驱动;而真菌响应较弱。该研究为理解微生物多样性维持机制提供了新视角。
山脉生态系统以其独特的海拔梯度孕育着惊人的生物多样性。上世纪60年代,Daniel Janzen提出著名假说:热带山区较小的气候波动会限制物种的热适应范围,导致相同海拔跨度下热带比温带产生更强的群落分化。这一理论在动植物研究中得到验证,但对微生物王国的适用性仍是未解之谜。
最新全球尺度研究给出了答案:通过对17座山脉268个海拔梯度土壤样本的分析发现,细菌展现出与Janzen假说惊人的契合度——热带地区的细菌群落具有更陡峭的距离衰减率(Bray-Curtis distance decay),特有性(endemism)更高,且扩散限制效应显著。温度变异每增加1°C,细菌特有度下降0.8%,而真菌仅降0.3%。群落构建机制揭示:细菌主要受环境选择(53%)和扩散限制(32%)驱动,真菌则更依赖扩散限制(41%)和随机漂变(drift, 38%)。有趣的是,细菌的扩散限制效应随纬度升高而减弱,完美呼应Janzen关于"温带气候波动促进微生物扩散"的预言。
这些发现颠覆了传统认知:微生物虽小,其分布规律却不简单。细菌像严谨的地理学家,严格遵循环境梯度;真菌则像随性的流浪者,更易受随机因素影响。该研究为预测气候变化下的微生物响应提供了理论框架,提醒学界应用经典生态理论时需注意"菌"别对待。
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