细菌呼吸加快会增加碳排放

科学日报伦敦11月12日电(记者田)伦敦帝国理工学院的研究人员发现，随着细菌适应更高的温度，它们会加快呼吸，释放更多的碳，从而加速全球气候变化。具体的研究结果发表在12日的《自然通讯》上。

细菌和古细菌统称为原核生物，存在于各大洲，约占全球总数的一半。

大多数原核生物像人类一样呼吸，消耗能量并释放二氧化碳。它释放的二氧化碳量取决于原核生物的呼吸速率，呼吸速率随外界温度的变化而变化。

然而，迄今为止，温度、呼吸速率和碳排放之间的关系尚未确定。通过收集和分析482种原核生物的呼吸率随温度变化的数据，研究人员发现大多数原核生物在更高的温度下会更显著地增加碳排放。

项目负责人、帝国理工学院生命科学系的帕瓦尔博士说:“在短期内，比如从几天到几个小时，单个原核生物的新陈代谢会加快，产生更多的二氧化碳。但是会有一个最高温度，超过这个温度，它们的新陈代谢就会变得低效。”他指出，从长远来看，随着时间的推移，这些原核生物群落将在更高的温度下更有效地进化，从而进一步改善它们的新陈代谢和碳排放。因此，温度升高将使许多原核生物群落在短期和长期内更有效地运行，从而对全球碳排放和由此导致的温度升高做出更大贡献。

研究人员汇编了原核生物对世界各地不同条件下温度变化的反应——从0℃以下的南极咸水湖到120℃以上的热水池。他们发现原核生物通常对中等温度范围(45℃以下)的温度变化表现出强烈的反应，在短期(几天到几周)和长期(几个月到几年)都增加了呼吸。在较高的温度范围内(45℃以上)，没有这种反应，但它们不可能受到气候变化的影响，因为它们从一开始就在如此高的温度下活动。嗜温原核生物对气候变暖的短期反应大于真核生物(细胞更复杂的生物)。

该研究的主要作者、帝国理工学院生命科学系博士生托马斯·史密斯指出:“目前，大多数气候模型假设所有生物的呼吸速率对温度的反应方式相同，但我们的研究表明细菌和古细菌可能偏离‘全球平均水平’。”他认为，考虑到这些微生物可能是许多生态系统中总呼吸和碳排放的重要贡献者，气候模型应该充分考虑它们在短期和长期内对温度变化更敏感的反应，这将有助于建立更准确的未来气候变化模型。