一种受控的实验室方法，以及计算机模拟，帮助KAUST研究人员证明细菌群落可以均匀地分散在水生生态系统中，即使是缓慢流动的水和它们首选的局部条件的持续存在。
“细菌群落是水基生态系统的基本组成部分，如海洋，湖泊和河流，”微生态生态学家Stilianos Fodelianakis解释说。“它们代表了生态系统的大部分生物量，并推动了碳和养分循环。如果我们能够了解这些社区如何变化，我们就能够根据气候变化预测整个生态系统的变化。”
在生态系统内存在多种细菌菌株的多种元件，根据促进其生长的条件进行定位和/或混合。这些条件包括特定的温度范围或酸度或盐度;和系统的自然运动，如水流。
长期以来，生态学家一直在质疑这些大都市的同质化究竟是什么原因：整个生态系统中的细菌群落具有相似的组成和结构。假设当系统内的物理运动非常高时发生均质化，如在快速流动的河流中，导致细菌分散的高速率和它们所居住的介质的物理混合。但是，更有利于细菌的元菌群均质化：细菌分散或均质环境的高效率?系统需要多快才能进行均质化?
“我们发现均质化发生在文献中预期的高扩散速率，即所谓的”传质“事件，但即使在低扩散速率下也会发生，”Fodelianakis说。
在生物科学家Daniele Daffonchio的带领下，该团队开发了一项实验室实验，使他们能够克服在自然环境中研究细菌群落随时间变化的挑战。
他们选择了三种看起来完全不同的细菌菌株，使它们易于彼此区分，并且在不同温度下生长最佳。他们将每种菌株的相似数量混合在一起，形成了多个相同的群落。将这些社区中的一个放置在三个连接的烧瓶中的每一个中：培养基可以以四种不同的速度在烧瓶之间流动。将每个烧瓶中的培养基设定在有利于三种菌株之一生长的温度。
他们发现细菌群落的均质化除了最慢的速度外都发生了，即使烧瓶中的温度只是轻微变化。然后，他们根据数据进行了100次不同的流量计算机模拟，特别关注两种最慢流量的变化。这使他们能够确定在三个烧瓶中的每个烧瓶内发生均质化的精确流速(3.85微升/秒)。
该团队正在研究类似的实验方法来回答微生物生态学中的其他问题，例如如何量化随机变化对细菌种群随时间的影响。
标签：细菌混合
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