气候变暖正在改变动物的肠道微生物——并影响它们生存和繁荣的能力

似乎每天科学家们都在报告气候变化对全球动植物造成的可怕后果。鸟类后来迁移在今年无法找到足够的食物。植物花前他们的传粉昆虫孵化。猎物有少后劲逃避敌害。总之，影响一个生物体的气候变化可能会触发连锁反应，可以扰乱的结构和整个生态系统的运作。

动物健康的一个组件，它在很大程度上反映周围的环境是微生物组，已知在食物消化助剂微生物，调节免疫系统和防止病原体的联盟。细菌组成的微生物种类主要是从环境中招募。因此，影响环境细菌食物网和其他动物的相互作用具有塑造动物的微生物组的潜力。

但是，当气候变化扰乱环境，造成动物的微生物组，妨碍执行动物赖以生存和发展的关键功能微生物的变化，会发生什么？

我是一个生态学家在实验室Gui贝克专门从事热带研究新兴两栖动物的疾病和气候变化的交叉点。数百个全球热带两栖动物正面临着疾病和气候变化越来越大的压力。而且有越来越多的证据表明，环境压力正在改变动物的微生物组，有助于他们所面临的挑战。

影响一个生物体的气候变化可能会触发会干扰结构和整个生态系统的运作连锁反应。

构建一个生态系统

在一个最近一项实验为了弄清楚蝌蚪的微生物群是如何受到环境中其他动物物种的影响，我和同事们研究了淡水细菌、甲壳类动物和来自巴西大西洋森林湿地栖息地的昆虫的健康群落。我们关注的是它们的觅食活动——它们如何过滤水来获取食物，以及如何分解死去的植物物质。

众所周知的是，这些馈送活动对生态系统的功能，如分解必不可少的。但是，我们发现，这些食物网也提供了另一个目的：他们提高“好”细菌种类的生长环境，如打病原微生物物种。

其结果是，蝌蚪这些微生物和无脊椎动物共享生态系统有更健康的肠道微生物组。这提供了对病原体强大的国防，与未用生物多样化的网络分享他们的栖息地蝌蚪相比。

我们的最新工作将这项研究进一步推进，测试了气候变暖等干扰如何影响这些有助于确保野生脊椎动物微生物群落健康的食物网。

在多样的生态系统映射物种之间的相互作用是现场条件，那里的环境是不可预测的，复制的实验来证实的发现是具有挑战性难下。

为了解决这个问题，我们使用凤梨科植物作为微型生态系统，这样我和我的同事们就可以在控制条件更强的实验室中研究气候变暖对物种相互作用的影响。

凤梨花是进行社区互动实验的理想选择，因为凤梨花是自然的微观世界，而且凤梨花的小维度允许我们在一个小空间中种植许多凤梨花。我们在巴西热带雨林的研究地点，从地面到树冠，凤梨树的生长密度非常高，常常像一个Seussian博士的仙境。

为了为我们的实验重建自然生态系统，我们在巴西圣保罗的一个热带小森林的阴凉处种植了一个60只一模一样的凤梨树花园。然后，我们让凤梨虫自然地在无脊椎动物和微生物的栖息地生活了三个月。一些植物暴露在环境温度下，另一些则被加热到比环境温度高6度的温度——有一个定制的室外加热系统——以适应预测的全球气候变化趋势。

最近，我们收集了我们的实验模型宿主物种 - 的树蛙物种蝌蚪Ololygon perpusilla只在凤梨花的叶子创造的迷你水族馆里繁殖。

然后，我们把凤梨树从室外移植到实验室，在每个植物中心的小水池里添加了一只蝌蚪，并使用相同的加热系统来模拟升温。几周后，我们记录了蝌蚪肠道内的细菌种类，以及凤梨虫体内的细菌和无脊椎动物种类。

气候变化的多米诺效应

在这项研究中发表在自然气候变化，我们发现，在生态社区网络变暖的影响 - 包括环境的细菌，蠕虫，蚊幼虫和其他水生无脊椎动物 - 蝌蚪受损的肠道菌群，从而降低了增长，对健身的代理。

蝌蚪肠道微生物群的健康与凤梨腹内与蝌蚪生活在一起的水生细菌和无脊椎动物群落的变化密切相关。也就是说，气候变暖支持了某些细菌和无脊椎动物的生长和繁殖，并抑制了其他种类的细菌，而这些环境变化扰乱了蝌蚪肠道中的微生物群。

较高的温度也导致了滤食蚊子幼虫的更快发育。我们的研究结果表明，较高的滤食率也改变了环境中细菌的种类组成，从而进一步扰乱了蝌蚪的微生物群系。

我们发现，在生态社区网络变暖的影响......损害蝌蚪肠道菌群，从而降低了增长，对健身的代理。

事实上,蝌蚪增长——代表物种的健康,更多的是与变暖变化密切相关的肠道微生物组,而不是直接影响气候变暖对增长预计在冷血动物如蝌蚪或影响的变暖对蝌蚪的藻类食物资源。

我们的工作表明全球规模的气候变化是如何影响甚至生物组织的最小水平，包括住一个很小的青蛙物种的消化道内的细菌共生。

综观整个生态社区的环境中，这些程序，有助于扩大在全球变化背景下微生物的健康我们的视野。

学习调查变暖对脊椎动物的微生物组通常集中在主机菌群的直接的温度响应，而不是复杂的，相互交织的社区，他们在野外生活情境中主机的影响。

我们的研究结果支持，而气候变暖预期推动一些动物超出了他们的热痛阈值，气候变暖的一个更为普遍存在的后果是，它可能引发的生态多米诺骨牌效应，破坏了物种之间的相互作用生态系统需要的功能科学家们越来越多的共识正常。

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