洛桑联邦理工学院 “细菌和我们一样——它们想吃东西！”-迈克·斯蒂格拉斯，探险队长
信用:贾迈尼·卡勒特/EPFL 致力于消失的冰川项目的野外科学家并不恐高
他们爬上从喜马拉雅山到阿尔卑斯山的冰雪覆盖的山峰，配备有小瓶、移液器、温度计和液氮钢瓶(他们给它们起了个绰号叫迪多和菲多)
他们的目标是收集生活在冰川溪流中的微生物样本，并把它们带回EPFL，由他们的同事进行分析
随着世界冰川的消失，他们带走了保存完好的秘密
冰川融化是气候变化最明显的迹象之一，并将最终导致冰川河流干涸——破坏一个重要的、独特的生态系统
EPFL溪流生物膜和生态系统研究实验室(SBER)的科学家们正在努力工作，以便在为时已晚之前了解这些秘密
“这些溪流排干了我们星球的屋顶，”SBER的负责人和该项目的首席科学家汤姆·巴廷说
“虽然我们知道地球的生物地球化学循环通常是由微生物主导的，但我们还不了解生活在高海拔地区的微生物的确切作用
因此，我们有必要研究它们的生态系统，并找出如果它们消失会有什么后果
" 不可见的采样 在野外，生物膜是微生物在冰川溪流中繁殖的唯一可见证据——尽管它们以数十亿的数量存在
生物膜是覆盖在溪流岩石上的薄薄的绿色粘性层
在瓦莱州的阿罗拉，从事该项目的现场技术人员玛蒂娜·舍恩(Martina Schö)从她发现的一块岩石上提取生物膜样本，并小心翼翼地将其放入背包中，以备日后分析
学分:洛桑联邦理工学院 与此同时，同为野外技术员的马特奥·托洛萨诺收集沉积物样本
“我们划分了采样工作，以便能够更快地取得进展
但这是一项奇怪的任务，因为我们正在对基本上看不见的东西进行采样，”他说
在附近，文森特·德·斯泰克站在一条小溪的中央进行另一种野外工作——使用传感器和连接到计算机的光纤电缆测量采集样本的水中的氧气浓度
“这是我们关于微生物的唯一实时数据，”德·斯塔克说
“如果氧气浓度下降，这意味着细菌的存在是因为它们在吸入氧气
" 项目组的其他成员负责收集冰川径流水的样本，并分析其营养成分和离子浓度
这将给出细菌种群生存和生长所需条件的指示
探险队队长迈克·斯蒂格拉斯解释说:“细菌和我们一样——它们想吃东西！但是在这些水域，菜单上没有太多的选择
" 除了研究微生物生命，研究小组还密切关注周围环境
“我们试图获得周围环境的详细快照，”舍恩说
“一种方法是测量水温、氧气浓度、二氧化碳水平和酸碱度等变量
" Paraskevi Pramateftaki，技术专家，在实验室分析样本
信用:阿兰·赫尔佐格/EPFL 从山峰到研究实验室 到目前为止，该团队已经从新西兰、俄罗斯、格陵兰岛、厄瓜多尔、斯堪的纳维亚和阿尔卑斯山的100多条冰川溪流中收集了水和沉积物样本
这些样本现在正在SBER进行分析
SBER大学的科学家汉尼斯·彼得解释说:“这些样本由于它们来自极端条件下而显得异常
在这个项目中，我们必须采取的第一步，也是最重要的一步，是设计我们的测试协议以获得最佳效率，这样我们就可以执行我们想要的所有分析
" SBER的科学家们也为了最大的效率而分工合作
一个小组正在研究微生物生态学，即微生物在它们的栖息地和群落中的作用以及它们的行为
“我们着眼于与生物量相关的因素，生物量是我们样本中的活生物体的数量，”彼得说
“例如，我们测量叶绿素a浓度——藻类的一个指标——计算细菌细胞的数量，并进行细菌生产的实验
" 泰勒·科勒是SBER大学的博士后，他负责测量胞外酶，他说，“胞外酶很棒，因为它们让我们能够读懂细菌的心思
“这些酶，也称为胞外酶，是由细菌在它们周围发现它们需要的化合物——如碳或氮——时产生的
科勒说:“研究胞外酶给了我们一个帮助细菌生长和繁殖的概念。”
与此同时，其他SBER科学家正在对样本中发现的脱氧核糖核酸进行测序和分析
他们正在使用宏基因组学对生活在同一环境中的几个不同物种的基因组进行测序，并回答一些关键问题，如:有什么？为什么？怎么做？“我们的分析将告诉我们样本中微生物群落的确切多样性，并让我们识别其中一些微生物的基因组，而不管它们在什么群落中，”技术专家帕拉斯科维·普拉马特夫斯基说
新西兰探险队
信用:SBER实验室/EPFL 样品，告诉我们一切 这个项目中产生的大量数据将为微生物在这种极端条件下生存所采取的策略提供重要的见解
这项研究首次将冰川溪流的生物地球化学信息与生活在这些溪流中的微生物的结构和功能数据结合起来
到目前为止，科学家们发现了什么？首先，溪流中有大量不同种类的微生物
“仅仅一茶匙的沉淀物就可以包含多达一百万个细菌细胞和数百种微生物物种，”巴廷说
第二，几乎相同的微生物群体和物种可以被发现，不管样本是在哪里采集的
这表明微生物已经完全适应了它们的环境
最后但同样重要的是，因为微生物在如此极端的条件下几乎没有进化的能力，所以它们经历了微进化
巴蒂恩解释道:“微进化创造了一种高度特异的微多样性，这种多样性只存在于这些细菌群体中
由于冰川环境正在发生变化，风险在于微进化过程——以及微多样性——将会消失，从而在更大范围内带走地球的一些生物多样性
" 理解无形 “消失的冰川”项目和地球上其他地方一样，也受到了这种流行病的影响，但是科学家们仍然希望能按计划去尼泊尔、中亚、安第斯山脉和阿拉斯加探险
与此同时，他们仍在处理已经收集的样本数据
“我们的目标是能够在未来几年内解开冰川溪流中微生物生命的秘密，并预测随着世界冰川的消失，溪流及其微生物群将如何变化，”巴廷说
“换句话说，我们想更好地理解无形
"
来源：由phyica.com整理转载自PH，转载请保留出处和链接！
