当我们想到温室气体时，我们通常会想到汽车、制造业和畜牧业。 但土 微生物 也是温室气体排放的主要来源。 一些微生物在代谢过程中直接将甲烷排放到大气中。 在其他情况下，当土壤微生物死亡时，它们会释放出富含碳的物质，这些物质以温室气体的形式进入大气。
在加利福尼亚州和其他温带气候中，土壤微生物有年度循环。 它们在干燥的夏季和初秋大部分时间处于休眠状态。 当第一场雨到来时，它会引发许多植物生长季节的开始，并使微生物群落活跃起来，或者 微生物，在土壤中。 在这场雨之后的一段时间内（“湿润”）， 菌 和别的 单细胞 土壤微生物繁殖迅速。 微生物的大规模死亡同时发生，向大气中释放大量二氧化碳。
在一个新的 纸 in 自然通讯第一作者 Alexa Nicolas 结合了 IGI 微生物学总监 Jill Banfield 和 IGI 附属机构 Mary Firestone 的开创性技术，仔细研究了湿润时土壤微生物组的变化。 凭借班菲尔德的技术 基因组解析宏基因组学，该团队可以确定土壤中存在哪些类型的微生物以及它们的普遍程度。 然后，他们可以通过向土壤中添加带有分子标签的水来人为地诱导湿润，费尔斯通实验室使用的系统称为“稳定同位素标记”。 这 的DNA 带有添加的分子标签的序列将来自细菌， 古及 病毒 它们迅速繁殖，吸收分子来制造新的 DNA 副本。 通过这种方式，研究人员可以近距离了解湿润期间群落的变化。
尼科尔斯和研究小组发现，湿润不仅会导致土壤中细菌和其他单细胞生物的大量繁殖，还会导致捕食它们的病毒大量繁殖。 值得注意的是，据估计，在湿润的第一周内，几乎一半的微生物死亡和由此产生的碳释放可归因于土壤病毒。
这是对我们这些研究微生物组的人的呼吁：“听着，你不能根据我们对微生物在土壤中的作用的假设来设计实验。” 病毒是其自身需要考虑的关键组成部分。
研究小组试图解开另一个谜团：旱季期间这些病毒在哪里？ 人们认为它们可能隐藏在休眠的细菌细胞中，但这些研究的数据并不支持这一点。 相反，病毒似乎在土壤中自行存在。 从本质上讲，干燥的土壤充当了大量捕猎细菌的病毒的种子库，这些病毒在等待湿润时处于休眠状态。
“我们一直在研究土壤微生物组在休眠这么久之后重新苏醒的这一迷人时刻，”尼古拉斯说。 “但这也非常令人兴奋，因为它是一个了解土壤如何保留和释放碳的模型系统。”
最终，更深入地了解土壤微生物组的动态将有助于我们制定新的策略来帮助保持土壤中的碳。
