DNA揭示了独特的微生物在两极进化

极地湖底的微生物群落独立于其他地区进化，受其地区特定地质、生物和气候历史的影响。微生物群落的独特特征突显了将这些生命形式纳入极地管理计划的迫切需要

由比利时根特大学生物学家和英国南极调查局的Dominic Hodgson教授领导的一个国际科学家研究小组对200多个北极、亚南极和南极湖泊的生物多样性和微生物进化史进行了采样和测序

这项新研究显示，极地之间的微生物群落组成存在显著差异，北极和南极的湖泊由不同的群落主导。他们的工作是首次对这些独特微生物群进行大规模DNA研究，并发表在《科学进展》杂志上

极地地区的特点是极端的生活条件，如极低的温度和低的水和营养供应。在这些恶劣环境中的湖泊是生物多样性和生产力的绿洲，微观生物主宰着生命

有人认为，微生物由于其天文数字和小细胞大小，在地球上不受阻碍地移动，并在所有合适的栖息地定居。这一假设现在已经通过使用DNA比较200多个北极、亚南极和南极湖泊的群落组成来验证，以确定它们是否有相同的进化史

Dominic Hodgson教授领导英国南极调查局的冰盖和气候变化团队，也是该研究的合著者。他说：“这项研究是多年来对难以到达的微观群落进行采样和应用DNA最新进展的成果。”

自始新世晚期（34百万年前）以来，南极洲逐渐被冰盖覆盖，这导致了大多数动植物的灭绝。它在南半球也高度孤立，这阻止了这些群体在该大陆重新定居。另一方面，北极陆地在地理上高度相连，自320万年前以来，只有在冰川高峰期才被冰盖覆盖

在动物和植物中，这导致了物种进化史及其两极地理分布的巨大差异。然而，微生物被认为可以在地球上自由移动

这项新研究在南北极的湖泊中发现了不同的微生物群。异养细菌——以有机碳为食的微生物——和抗牧藻类似乎在北极相对更丰富，而蓝细菌——从光合作用中获得能量的微生物——以及绿藻在南极湖泊中更占主导地位。南极的物种多样性也较低

分析表明，历史冰川期冰盖的形成导致南极洲的几组微生物消失。该团队能够证明，存活下来的群体可以在孤立的环境中进化。通过这种方式，一个共同的祖先物种产生了几个亚种和变种，其分布仅限于南极洲

即使在进化的深层次上，许多遗传谱系似乎也是长期存在的，并且是南极洲独有的。这表明两极之间在长时间尺度上的运动相当有限，南大洋也形成了微生物的主要屏障

这些极地湖泊中微生物群落的独特特征是通过增加对南极洲的旅游开发等方式更好地保护这些栖息地免受人类影响的有力论据