NRM全球变化微生物学：小生命的大问题

Published: 15 May 2019

Journal: Nature Reviews Microbiology

IF: 31.85

Type: Comment

本文可当做科普性质的短文。

全球变化微生物学是一个快速发展的研究领域，研究微生物对全球变暖、过度使用和污染的响应，以及影响地球元素循环和地球健康的反馈机制和功能。这一领域将为我们的可持续发展提供必要的知识。

人类社会存在的危机

地球上第一个单细胞生命出现在38亿年前。近12000多年来有利的气候和廉价的自然能源为基础的技术使人类人口以指数级和不可持续的方式增长。

人类已经将地球上超过40%的土地用于非可持续农业和牧场，将超过10%的土地用于城市和基础设施，以维持不断增长的人口。

地球上超过三分之一的初级生产力是建立在使用过量抗生素、杀虫剂和合成肥料的几种动植物的种植基础上的。生活方式的改变大大增加了人类对蛋白质的欲望，导致农场动物和野生动物的比例已经超过10:1，而通过反刍动物和生产它们所需的食物又增加了温室气体的排放。

四分之一的蛋白质是由海洋渔业和水产养殖提供的，现在的养殖数量已经超过了野生捕捞量。

全球范围内生产和运输的能源、纺织品、食品、技术和其他产品大大改变了化学品的足迹，并导致塑料、激素、杀虫剂和各种化学品在环境中累积。

淡水的富营养化和污染，以及地下水的快速开采，导致地球上许多地方盐碱化，使洁净水的供应面临越来越大的挑战。

农业中过度使用抗生素导致的微生物耐药性的迅速蔓延。

CO2的大量排放导致全球变暖，而很多微生物的反馈机制可能会加剧全球变暖。例如温度升高会增加土壤、沉积物和水的再矿化和生物呼吸速率。随着农业、畜牧业、森林砍伐和海洋缺氧情况的增加，微生物温室气体的产量也在不断增加。2100年，地球将升温2摄氏度，导致全球珊瑚礁和北冰洋海冰的消失，冰盖缩小和进一步的海洋酸化。所有这些和其他的干扰导致了当前动植物的大规模灭绝，目前的灭绝速度超过自然灭绝速度1000倍！

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对微生物的影响&对人类的影响

这些问题对全球微生物多样性、疾病的出现以及微生物作为环境和地球健康指标意味着什么?

如果我们需要饲养更多的奶牛，我们能更好地管理反刍动物微生物来减少甲烷排放吗?

如果我们在全球范围内增加水产养殖，鱼类病原体将如何改变沿海微生物群?

既然海洋中有这么多塑料，这是否已经促成一个新的全球生物膜群落，甚至有可能用微生物降解塑料？

我们人类的微生物是否记录了地球的变化?

我们如何保存足够的过去、现在和未来的样本，以便能够评估全球微生物多样性的变化?

微生物如何为生物经济、生物技术、农业、食品、服装、能源、卫生和基础设施部门提供可持续的解决方案?

在现代生物学中，我们是否充分考虑了微生物的自然多样性?

结尾

我们必须知道微生物如何应对全球变化, 以及他们的变化如何对人类产生影响。

作者提出了一个思维实验，假设现在是2100年，我们正处于预测中的地球危机之中，而你是一位微生物学家，你关心的问题是地球上的“健康”微生物群究竟是什么样子的，以及如何保存这些知识。你会怎么做呢？

在Letpub上搜NRM杂志的时候，发现了唯一一个投稿经验分享：

END