野火帶來的破壞影響到生活在燃燒的田地或森林中或附近的一切，包括微生物。更好地了解火災(zāi)后微生物群落的變化和生長，可以幫助研究人員預(yù)測細(xì)菌和真菌對重大環(huán)境變化的反應(yīng)。
本周發(fā)表在mSystems上的一項(xiàng)研究表明，傳播——例如通過空氣或雨水——在破壞性火災(zāi)后的微生物演替中發(fā)揮著重要作用。加州大學(xué)歐文分校的研究人員花了一年時(shí)間追蹤細(xì)菌和真菌群落是如何回到被燒毀的田地里的落葉中的。他們發(fā)現(xiàn)，土壤表面新出現(xiàn)的微生物群落隨著季節(jié)和植物的重新出現(xiàn)而變化，這些群落的聚集在很大程度上是由擴(kuò)散驅(qū)動(dòng)的。
在過去的幾十年里，像野火這樣的大規(guī)模生態(tài)干擾的風(fēng)險(xiǎn)和程度一直在增加。
“我們知道，隨著氣候變化和人類活動(dòng)，我們越來越擾亂我們的生態(tài)系統(tǒng)，”這項(xiàng)新研究的主要作者、加州大學(xué)歐文分校的博士生Kristin Barbour說?！拔⑸?，尤其是表層土壤中的微生物，執(zhí)行著許多真正關(guān)鍵的生態(tài)系統(tǒng)過程，如碳和氮循環(huán)?！彼f，細(xì)菌和真菌分解田地或森林地面上腐爛的植物物質(zhì)。
Barbour最初打算研究干旱背景下的微生物擴(kuò)散，但在一場計(jì)劃外的野火燒毀了歐文附近洛馬嶺的一處田地后，她的計(jì)劃發(fā)生了變化?？此拼煺鄣氖虑樽兂闪藱C(jī)遇。Barbour說：“我們想利用這場騷亂，特別是因?yàn)橐盎鹪谑澜缭S多地方變得越來越頻繁?！?。
野火期間產(chǎn)生的高溫改變了微生物所在的落葉的化學(xué)成分，并可能改變生態(tài)系統(tǒng)中的微生物群落。

研究人員觀察了受火災(zāi)影響的兩個(gè)生態(tài)系統(tǒng)：半干旱草原和沿海鼠尾草灌木叢。為了研究微生物的運(yùn)動(dòng)，他們使用了4種配置的擴(kuò)散袋。第一次，他們用燃燒過的落葉填充多孔的小袋子，讓微生物進(jìn)出。第二組是對照組，他們將落葉密封在不允許進(jìn)出的袋子里。第三種配置是一個(gè)裝滿載玻片的多孔袋，在微生物移動(dòng)時(shí)收集它們，第四種配置是另一個(gè)對照組，包括裝有載玻片的封閉袋。

火災(zāi)發(fā)生后的一年中，Barbour和她的同事從兩個(gè)地點(diǎn)收集了5次疏散袋，并在落葉上鑒定了細(xì)菌和真菌。他們發(fā)現(xiàn)，這兩種環(huán)境中的擴(kuò)散效果不同，這表明微生物的反應(yīng)取決于它們的環(huán)境。Barbour說：“這損害了我們發(fā)表籠統(tǒng)言論的能力?！薄?br/>他們確實(shí)看到了一些反復(fù)出現(xiàn)的模式。總的來說，空氣中的擴(kuò)散對微生物進(jìn)入土壤表面的貢獻(xiàn)最大——34%的細(xì)菌和42%的真菌。他們還發(fā)現(xiàn)，在火災(zāi)發(fā)生后的最初幾個(gè)月，在植物重新出現(xiàn)之前，大塊土壤（落葉下的土壤）解釋了遷移細(xì)菌的最大份額
Barbour說，研究微生物如何在環(huán)境中移動(dòng)是一個(gè)新興的研究領(lǐng)域，但這與大擾動(dòng)如何改變環(huán)境的更大問題密切相關(guān)。
她說：“現(xiàn)在有很多令人興奮的工作正在進(jìn)行，研究環(huán)境中的擴(kuò)散和微生物群落。”。

Testing the contribution of dispersal to microbial succession following a wildfire.mSystems, 2023; DOI:10.1128/msystems.00579-23