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全球微生物多样性的宏观进化限制

Macroevolutionary constraints on global microbial diversity.

作者信息

Fishman Ford J, Lennon Jay T

机构信息

Department of Biology Indiana University Bloomington Indiana USA.

出版信息

Ecol Evol. 2023 Aug 8;13(8):e10403. doi: 10.1002/ece3.10403. eCollection 2023 Aug.

DOI:10.1002/ece3.10403
PMID:37560179
原文链接:https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC10408003/
Abstract

Biologists have long sought to quantify the number of species on Earth. Often missing from these efforts is the contribution of microorganisms, the smallest but most abundant form of life on the planet. Despite recent large-scale sampling efforts, estimates of global microbial diversity span many orders of magnitude. It is important to consider how speciation and extinction over the last 4 billion years constrain inventories of biodiversity. We parameterized macroevolutionary models based on birth-death processes that assume constant and universal speciation and extinction rates. The models reveal that richness beyond 10 species is feasible and in agreement with empirical predictions. Additional simulations suggest that mass extinction events do not place hard limits on modern-day microbial diversity. Together, our study provides independent support for a massive global-scale microbiome while shedding light on the upper limits of life on Earth.

摘要

长期以来,生物学家一直试图量化地球上的物种数量。这些努力往往忽略了微生物的贡献,微生物是地球上最小但数量最多的生命形式。尽管最近进行了大规模采样,但全球微生物多样性的估计仍跨越多个数量级。重要的是要考虑在过去40亿年中物种形成和灭绝如何限制生物多样性的存量。我们基于出生-死亡过程对宏观进化模型进行参数化,该过程假设物种形成和灭绝速率恒定且普遍。这些模型表明,超过10个物种的丰富度是可行的,并且与实证预测一致。额外的模拟表明,大规模灭绝事件并未对现代微生物多样性设置严格限制。总之,我们的研究为大规模全球微生物群落提供了独立支持,同时揭示了地球上生命的上限。

https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/530e/10408003/3818986e1fcc/ECE3-13-e10403-g002.jpg
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