倫敦帝國(guó)理工學(xué)院的研究人員發(fā)現(xiàn)，隨著細(xì)菌對(duì)更高溫度的適應(yīng)，它們會(huì)加快呼吸速度，釋放出更多的碳，從而加速全球氣候變化，具體研究成果發(fā)表在12日出版的《自然·通訊》上。

細(xì)菌和古生菌統(tǒng)稱為原核生物，存在于每一個(gè)大陸，占全球生物總量的一半左右。

大多數(shù)原核生物進(jìn)行呼吸與人類一樣，即消耗能量并釋放二氧化碳(CO2)。其排放的CO2量取決于原核生物的呼吸速率，而其呼吸速率隨著外界溫度的變化而變化。

然而到目前為止，有關(guān)溫度、呼吸速率和碳排放量之間的關(guān)系還不能確定。通過收集分析482個(gè)原核生物的呼吸速率隨溫度變化的數(shù)據(jù)，研究人員發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)原核生物在更高的溫度下會(huì)更大幅度地增加碳排放量。

項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、帝國(guó)理工學(xué)院生命科學(xué)系的帕瓦爾博士說：“短期內(nèi)，如從幾天到幾個(gè)小時(shí)，單個(gè)原核生物的新陳代謝會(huì)加快，并產(chǎn)生更多的CO2。但會(huì)有一個(gè)最高溫度，在達(dá)到這個(gè)溫度后，它們的新陳代謝會(huì)變得低效。”他指出，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，隨著時(shí)間的推移，這些原核生物群落將在更高溫度下進(jìn)化得更有效率，從而進(jìn)一步提高它們的新陳代謝和碳排放。因此，溫度上升會(huì)使許多原核生物群落在短期和長(zhǎng)期內(nèi)都能更有效地運(yùn)作，進(jìn)而對(duì)全球碳排放和由此產(chǎn)生的溫度上升作出更大貢獻(xiàn)。

研究人員匯編了來自世界各地和不同條件下的原核生物對(duì)溫度變化的反應(yīng)——從0℃以下的南極咸水湖到120℃以上的熱水池。他們發(fā)現(xiàn)，通常在中等溫度范圍內(nèi)(45℃以下)原核生物對(duì)溫度變化表現(xiàn)出強(qiáng)烈的反應(yīng)，在短期(幾天到幾周)和長(zhǎng)期(幾個(gè)月到幾年)都增加了呼吸。在較高溫度范圍內(nèi)(45℃以上)，沒有表現(xiàn)出這樣的反應(yīng)，但由于它們一開始就在如此高的溫度下活動(dòng)，它們不太可能受到氣候變化的影響。中溫原核生物對(duì)氣候變暖的短期反應(yīng)比真核生物(細(xì)胞更復(fù)雜的生物)大。

研究第一作者、帝國(guó)理工學(xué)院生命科學(xué)系博士生托馬斯·史密斯指出：“目前大多數(shù)氣候模型都假設(shè)，所有生物的呼吸速率都以同樣的方式對(duì)溫度做出反應(yīng)，但我們的研究表明，細(xì)菌和古生菌可能偏離‘全球平均水平’。”他認(rèn)為，考慮到這些微生物可能是許多生態(tài)系統(tǒng)中總呼吸和碳排放的重要貢獻(xiàn)者，氣候模型應(yīng)該充分考慮它們?cè)诙唐诤烷L(zhǎng)期對(duì)溫度變化的更敏感反應(yīng)，這將有助于對(duì)未來氣候變化建立更準(zhǔn)確的模型。(記者田學(xué)科)

關(guān)鍵詞： 細(xì)菌呼吸加速碳排放 氣候變暖