日前,,我國(guó)科學(xué)家通過(guò)對(duì)青藏高原冰芯和雪樣中的細(xì)菌含量進(jìn)行研究,,發(fā)現(xiàn)冰芯和雪中的細(xì)菌可能成為氣候變化的新指標(biāo)。這一成果被《自然》雜志在《研究亮點(diǎn)》欄目中予以報(bào)道。來(lái)自中科院青藏高原研究所和廈門大學(xué)的研究人員指出,,青藏高原冰雪沉積中發(fā)現(xiàn)的細(xì)菌豐度隨氣溫和沙塵含量的增高而上升,。
據(jù)研究負(fù)責(zé)人、中國(guó)科學(xué)院青藏高原研究所研究員姚檀棟介紹,,該研究的冰芯和雪樣采自各拉丹東山脈的郭曲冰川,,包含了過(guò)去70年的氣候變化數(shù)據(jù)。他們發(fā)現(xiàn),,冰芯中的細(xì)菌含量隨著穩(wěn)定氧同位素值的增高而增多,,而后者與氣溫存在很好的正相關(guān)關(guān)系。此外,,隨著冰芯中沙塵含量的增高,,細(xì)菌量也在增加。沙塵的含量是通過(guò)測(cè)量冰芯中可見(jiàn)微粒層中鈣離子的含量計(jì)算得出的,,這些沙塵大都是在每年春季季風(fēng)及隨后引起的周邊冰雪消融期間固著下來(lái)的,。
而進(jìn)一步的分析表明,在每年季風(fēng)時(shí)節(jié),,微生物的來(lái)源迥異,,類型有動(dòng)物攜帶細(xì)菌,也有人類攜帶細(xì)菌,。這可能由于在較溫暖的環(huán)境中,,大氣環(huán)流有所增強(qiáng),并且更多細(xì)菌得以存活所致,。相反,,在后半年出現(xiàn)的細(xì)菌則來(lái)源單純,且來(lái)源地較近,,環(huán)境寒冷,。
過(guò)去,科學(xué)界對(duì)南北極冰芯和雪中細(xì)菌的研究主要聚焦于極端環(huán)境下微生物的生理及生態(tài),,生物學(xué)家們比較關(guān)注在寒冷黑暗的千年冰芯中存在什么樣的細(xì)菌,,以及它們能夠存活的機(jī)理。只有在青藏高原,,我國(guó)科學(xué)家首次將冰芯中的細(xì)菌與氣候環(huán)境變化相聯(lián)系進(jìn)行研究,。2002年以來(lái),姚檀棟等人分別對(duì)馬蘭冰芯,、普若崗日冰芯中細(xì)菌的群落結(jié)構(gòu)與氣候環(huán)境的關(guān)系進(jìn)行了研究,。結(jié)果表明,在長(zhǎng)的時(shí)間尺度上,,馬蘭冰芯中細(xì)菌的數(shù)量和溫度及礦物顆粒密切相關(guān),,細(xì)菌的群落結(jié)構(gòu)在不同深度具層狀分布的特征。普若崗日冰芯中細(xì)菌的多樣性也顯示了對(duì)不同時(shí)期氣候的響應(yīng)。但這些研究的分辨率還不夠,,青藏高原冰芯在全球變化研究中的特點(diǎn)是高分辨率,。這次對(duì)各拉丹東冰芯中細(xì)菌的研究,首次高分辨率地恢復(fù)了冰芯中細(xì)菌的年際變化特征,,并構(gòu)建了細(xì)菌與反映溫度的氧同位素值以及反映粉塵輸入量的鈣離子濃度的關(guān)系,。
姚檀棟說(shuō),已有的研究表明,,細(xì)菌是冰芯中古氣候環(huán)境變化的一項(xiàng)新的替代性指標(biāo),。細(xì)菌作為冰雪環(huán)境中少有的生命體,可以敏感地記錄和響應(yīng)氣候環(huán)境的變化,,這一新的指標(biāo)將不同于以往研究中的物理化學(xué)等無(wú)機(jī)指標(biāo),,將從一個(gè)新的角度反映氣候變化的過(guò)程。研究者進(jìn)一步的工作是建立量化關(guān)系,。(生物谷Bioon.com)