原綠球藻是地球上最小和最豐富的光合作用生物。單個原綠球藻細胞與人類紅細胞相比顯得相形見絀，但在全球范圍內(nèi)，微生物數(shù)量高達 octillions，它們在將陽光轉(zhuǎn)化為能量時負(fù)責(zé)世界大部分氧氣生產(chǎn)。
原綠球藻可以在海洋溫暖的地表水中找到，在靠近兩極的地區(qū)，它們的數(shù)量急劇下降?？茖W(xué)家們假設(shè)，與許多海洋物種一樣，原綠球藻的活動范圍是由溫度決定的：海水越冷，微生物在那里生活的可能性就越小。
但麻省理工學(xué)院的科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，微生物的棲息地主要不是由溫度決定的。雖然原綠球藻種群在較冷的水域中確實會減少，但決定微生物分布范圍的是與共同捕食者的關(guān)系，而不是溫度。這些發(fā)現(xiàn)今天發(fā)表在《美國國家科學(xué)院院刊》上，可以幫助科學(xué)家預(yù)測微生物種群將如何隨著氣候變化而變化。
“人們認(rèn)為，如果海洋變暖，原綠球藻會向兩極移動。這可能是真的，但不是因為他們預(yù)測的原因，”該研究的合著者、麻省理工學(xué)院地球、大氣和行星科學(xué)系 (EAPS) 的高級研究科學(xué)家 Stephanie Dutkiewicz 說。“所以，溫度有點牽強附會。”
Dutkiewicz 的這項研究的合著者是主要作者和 EAPS 研究科學(xué)家 Christopher Follett、EAPS 教授 Mick Follows、華盛頓大學(xué)的 François Ribalet 和 Virginia Armbrust，以及洛杉磯南加州大學(xué)的 Emily Zakem 和 David Caron。
溫度崩潰
雖然人們認(rèn)為溫度決定了海洋中原綠藻和其他浮游植物的范圍，但 Follett、Dutkiewicz 和他們的同事注意到數(shù)據(jù)中存在奇怪的不協(xié)調(diào)。
該團隊檢查了 2003 年、2016 年和 2017 年在太平洋東北部航行的幾次研究巡航的觀察結(jié)果。每艘船都穿越了不同的緯度，不斷對水域進行采樣，并測量各種細菌和浮游植物(包括原綠球藻)的濃度。
麻省理工學(xué)院團隊使用公開存檔的巡航數(shù)據(jù)繪制出原綠球藻明顯減少或崩潰的位置，以及每個位置的海洋溫度。令人驚訝的是，他們發(fā)現(xiàn)原綠球藻的崩潰發(fā)生在溫度變化很大的區(qū)域，范圍從大約 13 到 18 攝氏度。奇怪的是，該范圍的上限已在實驗室實驗中顯示為原綠球藻生長和繁殖的合適條件。
“溫度本身無法解釋我們在哪里看到這些下降，”福萊特說。
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