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1967年，Daniel Janzen提出了簡(jiǎn)森山口假說(shuō)。簡(jiǎn)森山口假說(shuō)認(rèn)為，由于熱帶地區(qū)溫度波動(dòng)較小，熱帶山脈隘口比溫帶同類(lèi)地形形成更強(qiáng)的氣候屏障，從而篩選出具有狹窄溫度耐受范圍的生物。這導(dǎo)致熱帶物種很難適應(yīng)不同海拔的溫度差異，難以在海拔梯度上移動(dòng)，由此驅(qū)動(dòng)了一系列進(jìn)化和生態(tài)過(guò)程，如熱帶山地物種比溫帶物種具有更大的隔離分化、更強(qiáng)的群落組成差異、更高的特有性等。該假說(shuō)對(duì)預(yù)測(cè)山地物種在氣候變化背景下的命運(yùn)也很重要。例如，隨著全球氣溫升高，熱帶山地物種可能面臨更嚴(yán)峻的生存挑戰(zhàn)，這是由于它們難以向更高海拔遷移以適應(yīng)溫度變化，加劇了物種滅絕風(fēng)險(xiǎn)。這一理論為保護(hù)生物多樣性和制定適應(yīng)性管理策略提供了科學(xué)依據(jù)。

自簡(jiǎn)森山口假說(shuō)提出以來(lái)，動(dòng)植物的相關(guān)研究大多支持其合理性，但微生物的相關(guān)研究較少。前期，中國(guó)科學(xué)院院士、昆明植物研究所研究員孫航團(tuán)隊(duì)在區(qū)域尺度驗(yàn)證了該假說(shuō)在微生物中的適用性，但缺乏全球微生物組證據(jù)。此次研究中，該團(tuán)隊(duì)收集了2008年至2023年山地微生物群落數(shù)據(jù)，涵蓋全球17個(gè)山地268個(gè)海拔帶。研究發(fā)現(xiàn)，細(xì)菌群落主要受緯度、溫度可變性和海拔的影響，而真菌群落僅受溫度和緯度的輕微影響。熱帶地區(qū)細(xì)菌與真菌群落的Bray-Curtis距離衰減率高于溫帶地區(qū)。隨著緯度和溫度變化增加，細(xì)菌的特有性降低，而真菌的這一趨勢(shì)較弱。細(xì)菌群落構(gòu)建主要由環(huán)境選擇和擴(kuò)散限制驅(qū)動(dòng)，真菌主要受擴(kuò)散限制和隨機(jī)漂變影響，且擴(kuò)散限制對(duì)細(xì)菌的作用隨緯度升高而減弱。研究證實(shí)，細(xì)菌群落比真菌群落更符合簡(jiǎn)森山口假說(shuō)，表現(xiàn)為低緯度地區(qū)更陡的距離衰減、更高的特有性和更強(qiáng)的擴(kuò)散限制。這提示研究人員將經(jīng)典生態(tài)理論應(yīng)用于微生物研究時(shí)，需要綜合考慮不同區(qū)域和類(lèi)群的特異性。

上述研究為探討海拔與氣候梯度下微生物多樣性維持機(jī)制提供了依據(jù)。

近日，相關(guān)研究成果發(fā)表在《全球生態(tài)學(xué)與生物地理學(xué)》（Global Ecology and Biogeography）上。研究工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金和第二次青藏高原綜合科學(xué)考察研究等的支持。

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