南极洲是一个几乎无人居住的冰雪覆盖的，受寒冷，多风和干燥的条件蹂躏。弗吉尼亚理工大学研究员Jeb Barrett是国际合作团队的一员，该团队分析了南极麦克默多干谷的生物多样性模式。
“令人惊讶的是，我们发现即使在南极干旱山谷的极端生态系统中，生物或生物相互作食物网很少，“科学学院生物科学系教授巴雷特说。这些发现最近发表在通信生物学的两篇独立论文中。一篇关于生物相互作用的论文分析了整个土壤生物群落;其配套论文使用建模方法关注土壤线虫群落。
南极群落的特征，如简单的食物网和低物种丰富度，使人们能够更好地了解从细菌到多细胞无脊椎动物的整个群落。这项研究是来自六个国家：美国，新西兰，加拿大，澳大利亚，英国和南非的科学家的国际合作的产物。由怀卡托大学和新西兰南极计划组织，它是第一个在区域范围内全面研究土壤社区的类型。
巴雷特在南极洲进行了20年的研究;他在2009年和2010年部署了这项研究合作。巴雷特实验室的研究解决了土壤，气候变化，水文和生物多样性对从微生物规模到区域景观的生物地球化学循环的影响。“我在南极的研究一直专注于分析预测生物多样性模式的物理和地球化学驱动因素。我最初关注的是线虫群落，我的工作现已扩展到细菌群落，”附属教师巴雷特说。全球变革中心的成员，位于福林生命科学研究所内。
关于生物相互作用的传播生物学论文考虑了整个土壤生物群落：蓝藻，异养细菌，线虫和其他微观无脊椎动物。科学家在他们的分析中研究了决定这些生物分布和丰度的因素，以及温度，地形，到海岸的距离以及土壤特性，如水和pH水平。“这篇论文真正独特之处在于，我们考虑了整个土壤生物群落以及可能影响物种组成和多样性的所有可能的生物和非生物相互作用，”巴雷特说。“我们使用结构方程模型的统计技术来梳理这些社区的驱动因素。”
生物地球化学和气候对生物多样性有很大影响，但这一新数据表明还有另外两个重要因素。他们发现，生物地理学和物种相互作用是生物多样性的推动力，而不是最初的预期当生物体在空间中移动时，生物地理过程就会发生，当它移动时与其社区相互作用。物种相互作用，如捕食者 - 猎物关系和竞争，也会影响生物多样性。
在配套文件中，研究人员使用建模方法研究了土壤中发现的三种主要线虫种类的共生和分布。线虫，也称为蛔虫，是一组简单的生物，已经成功适应了地球上几乎每个生态系统。研究人员证明，竞争是线虫群落中多样性模式的一个更重要的推动因素。
“我们模拟了三种线虫物种 - Plectus，Scottnema和Eurdoylaimus - 它们可能相互作用。我们的研究结果表明，不仅环境驱动因素会影响极地景观中的物种分布，而且竞争和相互作用正在发挥重要作用。多样性模式也是如此，“巴雷特说。
研究人员未来面临的挑战是了解气候变化对这些相互作用的影响将如何改变南极洲的物种共存。他们预计，随着温度的升高，冰的融化将创造出更适合温暖和潮湿环境的线虫种类的环境。据“生态学”杂志去年报道，该团队对土壤群落的长期监测研究已经观察到了这方面的早期迹象。
Barrett正在进行的研究由美国国家科学基金会的长期生态研究(LTER)计划资助。他与LTER的研究目标是结合使用操纵实验和长期观测来了解气候变化如何影响南极生物和生态系统。
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