微生物群落与生态功能随加拿大高北极地区冰川消退而发生变化

《Scientific Reports》：Microbial communities and ecological functions shift with glacier retreat in the Canadian High Arctic

　　

摘要

在气候变暖的背景下，冰川正在迅速退缩，这引发了人们对冰川冰和前缘独特微生物生态系统丧失的担忧。然而，跨冰川冰 - 前缘过渡带的微生物多样性、群落结构和功能特征的变化仍知之甚少。本研究调查了在加拿大高北极地区努纳武特地区埃尔斯米尔岛的 Arklio 冰川沿冰 - 前缘时间序列上，冰川退缩如何塑造细菌和真菌群落。利用 16S 和 ITS 扩增子测序，我们发现冰川冰上的细菌和真菌群落与冰川前缘沉积物中的群落显著不同，表明这些栖息地之间的微生物连通性有限且存在强烈的环境过滤。在冰川冰上，细菌多样性向末端方向增加，而真菌多样性则下降。在冰川前缘，细菌多样性在距冰川末端约 100 米处达到峰值（退缩后约 20 年），而真菌多样性在 30 米处达到峰值，表明冰川消退后存在不同的演替响应。基于分类学的功能预测显示了截然不同的代谢特征，冰川冰上以光营养为主，而冰川前缘主要以化能异养为主。综上所述，这些结果表明冰川退缩以栖息地和分类群特异性的方式重构了微生物群落，并强调了冰川作为微生物多样性库的脆弱性。