细菌战争在土壤中肆虐，维持着生态系统的健康

在土壤中，没有显微镜就无法看到如此微小的微生物群落，它们辛勤地工作着——进食、繁殖，当然，还有互相杀戮。

《mBio》杂志上发表的一项新荟萃分析的作者解释说，捕食者并不总是典型的狮子或猎鹰，它们生活在人类可见的食物网中。有时它们是微小的细菌，以戏剧性的“狼群”式队形在地下捕猎。正如作者所说，它们通常太小而无法完全“吞噬”猎物，“但它们吃掉猎物时却同样凶猛。”一种土壤细菌，恰当地命名为吸血弧菌目，会“在宿主身上钻一个洞”——用本质上是毒牙的东西——“然后吸出汁液”，劳伦斯利弗莫尔国家实验室的高级研究员、共同作者詹妮弗·佩特-里奇说。

佩特-里奇说，这些捕食性土壤细菌的存在是公认的。但作者想知道：它们有多重要？

“捕食在生态系统中非常重要，”北亚利桑那大学的微生物生态学家、主要作者布鲁斯·亨盖特说。他说，捕食者可以帮助决定一个地区哪些生物适合繁衍生息，以及碳和氮等元素的移动速度和去向。

尽管线虫或变形虫等其他微生物作为土壤环境中的捕食者更为人所知，但“我们发现捕食性细菌，即以其他细菌为食的细菌，在土壤中却异常活跃，”亨盖特说。

直到最近 20 年左右，随着新测序技术的出现，研究人员才能够精确定位这些土壤微生物群落中出现的一些不同生物。然而，追踪它们的相互作用和行为仍是一项正在进行的工作：无论是从技术角度还是从文化角度，亨盖特说。

他说，在微生物学中，人们非常关注在实验室中分离和测量生物体。科学家们通过这种方式学到了很多东西，但在生态学中，“我们想知道，生物体在自然界中做什么？而对于微生物来说，这真的很难弄清楚。”

亨盖特说，如今微生物生态学家正在努力寻找“不仅仅是谁在那里，而且他们在做什么？以及速度有多快？”

这项荟萃分析由来自多家机构的大型研究团队进行，分析了作者在北美 15 个地点收集的数据，从波多黎各的热带土壤到明尼苏达州的泥炭沼泽。在所有这些实验中，研究人员都使用了一种称为“稳定同位素探测”或 SIP 的技术， 追踪被认为是掠食性的土壤细菌的生长率。土壤中洒满一种含有特殊同位素 O-18 的“重”水，活跃的生物（即它们正在合成新的 DNA）最终将可追踪的 O-18 同位素吸收到它们的 DNA 中，然后提取并分析。除了 O-18，碳等元素也被追踪。

“如果你是一个捕食者，如果你是食物链顶端的狮子，你实际上会积累更多这些独特的示踪物，”Pett-Ridge 说。这项研究的结果表明，这条规则也适用于微生物食物链。研究人员发现，只吃其他细菌的细菌（微生物世界的食肉动物）“在所有这些研究中都是同位素最丰富的，”Pett-Ridge 说。换句话说，它们的生长速度和碳吸收速度都高于其他细菌。

作者指出，捕食性细菌的分类存在局限性——微生物学家对细菌的生活方式还有很多需要了解的地方。亨盖特还指出，模拟降雨事件（他们为进行稳定同位素探测实验而模拟了降雨事件）可以改变土壤和其中生物的行为，因此需要对季节和天气事件进行更多研究。

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威斯康星大学麦迪逊分校的土壤生态学家西娅·惠特曼 (Thea Whitman) 在给《大众科学》的一封电子邮件中写道：“发现可能具有掠食性生活方式的细菌的生长和碳吸收量高于其他细菌，这一发现很有趣，并支持了细菌捕食者可以在土壤食物网中发挥重要作用的观点。”她没有参与这项研究。

研究人员表示，最终，了解这些生物的活动有助于科学家更深入地了解这些微型生态系统，以及碳等元素如何在其中循环。他们越能理解碳如何在这些系统中移动，科学家就能越准确地预测我们未来的气候状况。

在帮助我们预测未来气候可能非常可怕的模型中，“我们确实需要将这些生物纳入其中，我们需要纳入生物之间的碳转移机制，”佩特-里奇说。“而我告诉你，目前，这绝对没有被纳入任何模型中。”