飓风、洪水、干旱和火灾。随着气候变化，极端天气事件变得越来越频繁，并可能破坏整个景观。既有看得见的，也有看不见的。
与人类一样，微生物也需要灾难应对策略，以促进其生态关键群落的救援和恢复。
但微观救援工作是什么样子的，人类能提供帮助吗?
在《英国皇家学会哲学学报》特刊上发表的一项新研究中，密歇根州立大学微生物生态学家Ashley Shade实验室的研究人员将微生物置于高温下进行研究。
我们知道微生物对维持生态系统的健康起着至关重要的作用。它们对营养物质、碳进行循环，并对气候变化过程有重要的反馈。密歇根州立大学自然科学学院微生物和分子遗传学系的助理教授谢德说，他的研究得到了国家科学基金早期职业奖的支持。我们希望通过探索微生物在发生变化后恢复的速度有多快，以及我们能够做些什么来让它们恢复稳定，从而掌握它们的功能如何变化。
环境中20%到80%的微生物处于休眠状态，就像微生物睡美人一样，等待着合适的时机醒来并发挥作用。事实上，休眠是一种广泛传播的、防范饥荒和其他次优条件的策略，它沿着生命的每个主要分支独立地进化。有些微生物可以在这种悬浮状态下存活数千年。
我们知道微生物在受到干扰后可以通过空气和水的扩散来补充它们的数量，从而达到恢复的目的。阴影表示。这项研究的特别之处在于，我们还研究了休眠微生物的贡献。
研究生杰克逊·索伦森(Jackson Sorensen)使用装满土壤及其微生物群落的消毒罐头瓶设计了三种不同的处理方法。
对照组没有接受任何处理，但是第二组和第三组的处理被煮到60摄氏度的高温。宾夕法尼亚州森特拉利亚的一场地下煤矿火灾的温度已经研究了6年。冷却后，第二次处理是给予分散的细胞从控制缸，以促进恢复。
我们重现了在一次扰动后环境中会发生什么，在那里很可能会从邻近地区扩散开来。阴影表示。我们只使用了其中的一小部分，并不构成很大的体积，干扰消退后微生物就开始生长，显示出一点扩散就可以走很长的路。
第三次治疗被拒绝外部援助。相反，Shade和她的团队观察这些罐子，看看休眠的微生物在使微生物群落恢复到健康、稳定的状态中起什么作用。
我们发现，重新激活和扩散都对微生物对极端事件的反应有影响。阴影表示。这是一项重要的发现，因为它表明，不仅是细胞外的微生物拯救了种群，而且受干扰环境中处于休眠状态的微生物也在恢复和支持恢复。
将近一年的实验没有足够的时间来观察微生物群落的完全恢复，即使是使用休眠激活和外部扩散的组合工具。不过，谢德还是在她所说的“休眠动力”中找到了价值。
这个实验为我们管理微生物群落提供了另一种策略。她说。想想看，在耳朵感染时服用抗生素的副作用是杀死肠道中的有益微生物。分散可能类似于吃酸奶来恢复那些有益的微生物功能，但另一种策略可能是鼓励已经存在的、有活力的肠道微生物醒来，为健康的功能做出贡献。
唤醒休眠微生物并了解它们为什么进入休眠状态是一个活跃的研究领域。
控制在环境中的扩散是很困难的。阴影表示。微生物可以通过水、空气、昆虫和昆虫的内脏传播，也可以通过搭便车的方式传播到其他动物身上。但控制微生物何时醒来和入睡可能是另一个有趣的策略，在我们面临气候变化时，管理它们以支持一个健康的环境。有一天，我们也许能够唤醒当地的微生物，帮助环境在极端事件后更快地恢复。
新闻旨在传播有益信息，英文原版地址：https://msutoday.msu.edu/news/2020/msu-scientists-put-the-heat-on-microbes/