动植物种群已被广泛研究，有助于阐明生态系统过程和进化适应。然而，微生物群体的情况并非如此，因为实验室中无法分离、培养和分析不同物种及其个体的遗传成分。因此，尽管已知微生物种群包含极大的多样性，但其特征性尚未被广泛描述。

现在，海科学研究所（ICM-CSIC）最近在《微生物组》杂志上发表的一项新研究强调了海洋微生物群体作为全球变化指标的潜力。具体来说，该研究分析了迄今为止关于海洋微生物种群及其在生态系统中作用的知识，并得出结论：这些数据通过空间和时间的分析可能反映全球变化的影响。

研究作者拉米罗·洛加雷斯解释道：“这是因为这些群体中的微小遗传变化，可能比物种分析更直接地与全球变化相关的细微但持续的环境变化相关。”

据该研究者介绍，若没有新的分子和计算技术，这一切都不可能实现，这些技术使得能够在遗传层面和更广泛地探索微生物种群在自然环境中的分布和多样性。

“这些方法使得检测可能反映当代尺度（即数十年或数年）适应环境变化的遗传变异成为可能，”洛加雷斯补充道。

分子技术的大规模应用

得益于宏基因组学和宏转录组学等分子技术的大规模应用，研究微生物群体的变异性成为可能，这些技术彻底改变了直接从栖息地分析这些群体的能力，克服了传统实验室培养方法的一些局限。

具体来说，本研究汇总了未培养水生微生物的遗传数据。结果显示海洋微生物群体具有显著的遗传多样性，并识别出种群分化和适应的独特模式。这凸显了环境选择在微生物群体结构中的重要作用，其中包括温度等因素。

“这项工作强调了加深对海洋微生物群体理解的重要性。了解海洋微生物的遗传多样性和种群动态，使我们能够获得关于它们对全球变化的韧性或脆弱性的宝贵信息，“洛加雷斯说。

总体而言，这项基于150多篇文章综述的研究深入探讨了微生物种群的特征和结构，全面展示了种群遗传变异如何与生态系统过程和进化适应相关。

研究还强调了在全球变化背景下理解微生物种群及其在海洋生态系统中作用的重要性。在海洋中，微生物负责诸如养分循环或污染物分解等过程，其效率可能取决于微生物群体的特性。

因此，作者主张继续深入研究群体基因组学，解开这一仍然不充分理解的微生物多样性维度，他预测，“这将有助于更好地理解海洋微生物组的结构和功能，进而帮助设计更好的管理和保护策略。”

更多信息：Ramiro Logares，《海洋微生物组中的种群解码》，Microbiome（2024）。DOI：10.1186/s40168-024-01778-0

期刊信息：微生物组 

由西班牙国家研究委员会提供