降雨诱导的微生物复苏揭示生物结皮演替过程中的功能解耦

《The ISME Journal》：Rainfall-induced microbial resuscitation reveals functional decoupling across biocrust succession

　　摘要干旱生态系统依赖偶发的降雨脉冲来激活土壤微生物群落，但补水后复苏的微生物比例及其身份仍不清楚。我们采用了生物正交非天然氨基酸标记技术联用流式细胞术分选（BONCAT-FACS）以及16S rRNA基因测序，在光照和黑暗条件下，鉴定经历3 mm模拟降雨后的早期演替（L-BSC）和晚期演替（D-BSC）以蓝细菌为主的生物结皮中具有翻译活性的细菌。研究结果表明，仅有一小部分微生物群落能在六小时内恢复活性，且成熟结皮中的活跃细胞丰度更高。微生物活性模式在很大程度上独立于光照条件，并与群落总组成表现出部分脱耦现象，说明微生物的存在并不能预测其短期功能。这些发现表明，生物结皮的成熟度塑造了微生物激活动态，而对降水脉冲的功能响应由一组保守的快速响应者池所主导，这为预测变率降水格局下干旱区土壤微生物组弹性提供了参考。