科学
科学家可以使用一种称为定量稳定同位素探测 (qSIP) 的工具来获取有关土壤微生物的有价值的人口统计数据。该工具揭示了社区中细菌的身份，以及它们是否正在使用营养物质或正在生长。在一项新的 qSIP 研究中，科学家们发现，在许多土壤环境中，只有少数几种细菌使用了一半以上的可用碳。尽管是数千种物种的家园，但只有三到六组细菌对测试的几种土壤中发生的大部分碳使用负责。
影响
土壤中的碳含量是地球上所有植被的两倍。为了了解未来的气候动态，科学家们必须预测微生物活动如何将碳储存在土壤中或以二氧化碳的形式释放。通过了解社区中的哪些细菌负责重要的生态系统功能，如碳循环，科学家们可以将未来的研究重点放在这些关键细菌群上。这项研究还有助于拓展更广泛的微生物学领域。
概括
北亚利桑那大学和太平洋西北国家实验室的研究人员分析了土壤样本，以追踪 18O 标记水中的氧气，以了解哪些物种将其纳入 DNA 中。这种吸收是生长的代表，可用于模拟细菌消耗土壤碳的效率。当模型包含有关细菌的详细信息(特别是分类特异性、基因组大小和生长)时，它比仅查看每个细菌群的丰度的模型更准确地预测了测量的二氧化碳。研究人员观察到，只有少数属产生了从土壤中释放的大部分二氧化碳。这些细菌包括慢生根瘤菌、酸杆菌 RB41和链霉菌。这些细菌在使用现有土壤碳以及添加到土壤中的养分方面优于不太丰富的物种。当碳和氮被添加到土壤中时，优势细菌物种巩固了它们对养分的控制，吞噬了更多的养分，并且相对于土壤中的其他类群生长得更快。该研究确定了数千种独特的生物和数百个不同的属，但只有六组细菌占碳使用量的 50% 以上。在养分促进的土壤中，活动的浓度更为明显，其中只有三个群体负责一半以上的碳使用。这项研究为管理土壤肥力和更好地代表地球系统和气候模型中的关键细菌过程提供了见解。
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