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昆明动物研究所首次揭示温泉微生物多样性分布参数

本报讯 中国科学院昆明动物研究所日前发布信息称,该所相关人士通过应用“多样性—面积”模型,对加拿大学者收集全球160多处温泉的宏基因数据进行重新分析,并首次揭示了关于温泉

本报讯 中国科学院昆明动物研究所日前发布信息称,该所相关人士通过应用“多样性—面积”模型,对加拿大学者收集全球160多处温泉的宏基因数据进行重新分析,并首次揭示了关于温泉微生物多样性分布特征的参数。

据具体负责此项研究的昆明动物所“计算机与医学生态学”课题组博士生李连伟介绍,他近年来通过对加拿大学者收集全球160多处温泉的宏基因数据等进行重新分析与研究后,在该学术领域首次建立了温泉微生物多样性变化的生物地理模型。同时,还首次发现温泉生物多样性中关于细菌和古菌在空间异质性方面存在显著差别。

该研究采用的“多样性—面积”DAR模型来自于昆明动物所研究员马占山近年来对于经典“物种—面积关系”(SAR:Species Area Relationship)的一系列扩展。

据了解,SAR模型有上百年历史,被广泛认为是生物地理学和保护生物学最重要的理论模型之一。马占山采用以Renyi熵为基础推导出来的“希尔数”(Hill Numbers)作为通用的“多样性指数”取代SAR模型中的“物种数”,从根本上解决了传统SAR存在的一些缺陷。

李连伟应用“多样性—面积关系”DAR模型对温泉中古菌和细菌进行数据分析,比较了古菌和细菌的空间分布模式,发现古菌总体比细菌总体的空间分布异质性更高,而古菌的主要物种分布空间异质性比细菌主要物种低。

多样性重叠参数(PDO)显示高阶多样性在区域之间的重叠度更高,即高阶多样性的空间异质性更低。

通过累计多样性最大值(MAD)估计出温泉中古菌近8400种,细菌多达55000多种,是古菌的6倍。

他介绍,平均水平上,单一温泉所含有的古菌仅占全球范围所有温泉中所含古菌的1.25%,细菌约占全球范围的1.52%,这也是环境微生物空间分布高度异质性的佐证。同时,关于上述温泉微生物多样性分布特征的相关参数都属于首次揭示。

(记者 张 珂)

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