科學

與地球上所有其他生命形式一樣，細菌也屬于食物網(wǎng)。這些網(wǎng)絡根據(jù)生物體吃什么和吃什么方式將它們彼此聯(lián)系起來。在動物的食物網(wǎng)中，生態(tài)學家早就明白，添加更多被獵物動物吃的草和灌木等食物也可以使狼等捕食者受益?？茖W家們想了解相同的原理是否適用于細菌食物網(wǎng)。通過比較使用稱為定量穩(wěn)定同位素探測 (qSIP) 技術(shù)的許多研究的結(jié)果，科學家們發(fā)現(xiàn)，與土壤中的非捕食者相比，捕食性細菌(吃其他細菌的細菌)生長速度更快，消耗的資源更多。這些捕食者使用類似狼群的行為、酶和特殊結(jié)構(gòu)(作用類似于尖牙)來捕食其他細菌。

影響

土壤生態(tài)系統(tǒng)所含的碳比地球上所有植物所儲存的碳還要多。因此，了解碳和其他元素如何在土壤生物中移動有助于我們預測未來的氣候變化。細菌在土壤中非常豐富，它們在影響?zhàn)B分是否在土壤中儲存或流失方面發(fā)揮著巨大的作用。掠食性細菌在土壤養(yǎng)分循環(huán)中的巨大作用是了解土壤群落微生物學和土壤健康的重要線索。

概括

科學家們對狼和獅子等捕食者在自然生態(tài)系統(tǒng)中的重要性有了詳細的了解。然而，科學家們對細菌捕食者知之甚少，因為它們對環(huán)境的影響一直難以衡量。為了更好地了解細菌捕食和營養(yǎng)消耗，一組科學家從 qSIP 分析中收集了數(shù)十個較小的數(shù)據(jù)快照：來自一系列生態(tài)系統(tǒng)中 15 個地點的 82 組數(shù)據(jù)。該團隊使用有關(guān)細菌在培養(yǎng)中如何表現(xiàn)的信息將細菌歸類為專性或兼性捕食者。專性捕食者僅以其他細菌為食，而兼性捕食者只是有時這樣做。研究人員在薈萃分析中確定了大約 7% 的細菌是捕食者，其中大多數(shù)是兼性捕食者。專性捕食性細菌，Bdellovibrionales和Vampirovibrionales，同比增長36%，更快，拿起碳三倍以上的速度非掠奪性的細菌。當土壤中的碳增加時，掠食性細菌利用它比其他類型的土壤生長得更快。這些差異在所有生態(tài)系統(tǒng)和雜食性細菌中都存在。這些發(fā)現(xiàn)支持這樣一種觀點，即更高的生產(chǎn)力會增加自上而下的捕食者對較低營養(yǎng)水平的捕食者的控制，并且細菌捕食者的重要性隨著能量流動而增加。反過來，這會通過微生物食物網(wǎng)影響元素的周轉(zhuǎn)。