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生态研究的重点是了解人口水平动态 - 如特定微生物群的增长率 - 如何促进生态系统层面的过程。例如，研究气候变化的生态系统科学家经常研究微生物在碳循环中的作用，因此了解它们的生长速度是达到这种理解的基本指标。
然而，到目前为止，除了通过在培养皿中的纯培养物中研究它们之外，科学家还没有能力测量单个微生物种群的生长速率。与可以随时间标记和监测的较大的生物如鸟类，鱼类或哺乳动物不同，单个微生物物种难以在其自然环境中有效地研究。
来自北亚利桑那大学生态系统科学与社会中心(Ecoss)和劳伦斯利弗莫尔国家实验室(LLNL)的科学家团队最近宣布了生态系统科学的一项重大成就。他们的研究发表在“Ecosphere”杂志上的“估算不同微生物群落中特定种群的群体动态”，说明了一种强大的新技术，可以同时测量任何给定土壤样本中数百个细菌分类群的生长速度。
“测量每种微生物在环境样本中生长的速度是了解哪些生物在自然和工程环境中发挥最重要作用的基础，这些环境对人类最重要，如天然和农业土壤，淡水和人类微生物组，”主要作者Ben Koch，Ecoss高级研究员。
该项目是由LLNL的Steven Blazewicz和Jennifer Pett-Ridge以及近十几位Ecoss教师，实验室工作人员，博士后和学生共同完成的。Koch与副研究教授Paul Dijkstra，Regents教授和Ecoss导演Bruce Hungate，Jane Marks教授和Egbert Schwartz教授，研究员Michaela Hayer和Rebecca Mau以及前NAU博士后Theresa McHugh，Ember Morrissey和Natasja van Gestel合作。
这种新的测量技术基于Hungate开发的定量稳定同位素探测(qSIP)技术。通过向含有重氧(18O)的土壤示踪剂添加稀有稳定同位素，然后对掺入该示踪剂的细菌进行测序，科学家们能够测量微生物的生长。NAU的环境遗传学和基因组学实验室(EnGGen)的工作人员提供了测序数据，该数据通过由NAU病原体和微生物组研究所(PMI)的微生物中心主任助理教授Greg Caporaso开发的QIIME管道进行，以产生最终结果。结果。
“NAU在这一领域的优势使这些类型的分析变得如此简单，需要先进的生物信息学，”科赫说
Koch和他的团队已经与NAU的其他研究人员分享了这项技术，并且它已经是最近获得的几个项目的主要组成部分，这些项目正在测量不同条件下生物体的生长速度。
“能够在接近自然环境的环境中测量单个微生物物种的生长速度是一大步，”科赫说。“我们现在可以采用这种基本模型并将其应用于各种各样的情况 - 例如，研究活体动物微生物组中的细菌，或者在生物能源生产等工业应用中甚至在啤酒厂中研究微生物。当我们考虑如何应用这种新技术时，天空是极限。“
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