微生物对维持健康肥沃的土壤至关重要，而土壤对生态系统的整体健康也至关重要。但是，当人类对环境造成长期破坏时，这些微生物会发生什么呢?
密歇根州立大学的研究人员通过分析已经燃烧了60多年的矿井大火附近的土壤微生物，为这个问题提供了新的答案。
“如果你观察一克土壤，你会发现土壤中有成千上万种不同的细菌，”该报告的首席研究员阿什利·谢德解释说，该报告记录了发表在《生态学快报》上的新见解。Shade是密歇根州立大学微生物学、遗传学和免疫学系的兼职副教授。
“土壤是我们所知道的最多样化的微生物群，”谢德继续说。“它甚至比人类的肠道更多样化。”
七年来，谢德和她实验室的博士后学者塞缪尔·巴内特(Samuel Barnett)一直在研究宾夕法尼亚州森特勒利亚的土壤微生物群落。该镇是一座地下煤矿的所在地，自1962年以来一直在燃烧。
森特勒利亚煤矿大火是“新闻干扰”的一个例子，这是一种长期、持续的人为干扰。
在这项研究中，研究人员使用该系统作为模型，试图了解细菌群落在面对强烈的环境变化时如何反应和潜在的恢复。面对另一种媒体干扰:气候变化，这一点尤为重要。
事实上，研究小组希望他们的发现能刺激更多的研究，以制定受气候变化和其他新闻干扰影响的生态系统的微生物群恢复策略。
一个关于火和微生物的故事
森特勒利亚的火灾是在清理垃圾填埋场的工作中意外发生的，当时附近的矿井被引燃了，从那以后一直在燃烧。当大火燃烧时，它穿过废弃的地下矿井，加热了它上面的土壤。这种热量改变了微生物群落的结构。
研究人员在火灾路径的不同地点选择了采样点，并在加热前、加热中和加热后检查了土壤。研究小组还从附近完全未受火灾影响的地点取样。
2015年至2021年期间每年进行一次抽样。
巴内特解释说:“我们每年10月都出去，取土芯。”“我们有一个大的PVC管，我们对它进行消毒，然后把它插入土壤中，抽出大约20厘米或8英寸的土壤。然后我们用筛子筛掉土壤中的根、岩石和我们不想要的东西，然后把它冷冻在液氮中，带到实验室。”
研究人员的下一步是提取细菌的DNA和RNA。他们对DNA进行了排序，以确定存在哪种细菌。然后，他们观察RNA与DNA的比例，以确定哪些细菌具有生物活性，哪些细菌处于休眠状态。
“休眠是一个词，指的是许多生命形式在某种程度上采取的可逆活动状态。这是一个非常重要的策略，可以帮助生物体在其环境中承受压力，”谢德说。
“许多人没有意识到，在任何给定的时间，都有数量惊人的土壤微生物根本不活跃和不起作用。这一点很重要，因为活跃的微生物对生态系统功能有贡献，”她继续说。“我认为这项研究很特别，因为大多数研究都没有考虑到谁运动，谁不运动的问题。”
研究人员将这种观点注入到微生物群落的恢复中。
尽管在火灾过后，微生物数量恢复了(例如，新的细菌被风吹进来了)，但与火灾前相比，活跃或休眠的微生物种类发生了变化。
谢德总结道:“如果我们能了解是什么唤醒了休眠的微生物，我们就可以尝试管理微生物群，例如，在我们需要它醒来的时候唤醒它，在我们需要它睡觉的时候去睡觉。”
