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冰川中的微生物是研究宇宙生命进化和地球环境演化等重大问题的“活化石”。冰芯是按年代保存的、长时间尺度上微生物的储存库，记载了不同沉积时期大气向冰川输送的微生物数量和结构的变化，是包含生物进化以及地球上生物生存环境变迁信息的优良介质。冰芯中微生物与相关的理化参数变化关系的研究将有助于进一步了解生物与环境协同变化的信息。本研究以青藏高原中部普若岗日冰芯为介质，分析和讨论了我国青藏高原冰川微生物数量和结构的变化特征及其与Ca2+和有机酸等理化参数之间的关系，得到了以下主要结果：
83.45m长的普若岗日冰芯记录了长时间尺度上冰川微生物的变化情况。微生物总数介于2.56×104到2.55×105cell．ml-1(Mean，9．47×104；SD，5．7×104，n=20)之间，其变化趋势与气候环境替代指标Ca2+浓度及可溶性有机酸总量的变化趋势一致；揭示微生物是随粉尘颗粒进入到普若岗日冰川，微生物数量的变化是气候环境变化的指示。细胞活／死为1：3到4.5：1之间，其变化与可溶性有机酸总量的变化趋势一致，说明冰川中相当部分的微生物具有活性，其代谢活性的维持以可溶性有机酸为底物。普若岗日冰芯融水中病毒样颗粒的初步调查发现，所检测样品中数量为0．103个．ml-1，远远低于南极冰湖中病毒样颗粒的水平(107)。提示普若岗日冰芯中大部分的噬菌体处于溶源态，该冰川微生物体系处于相对静止的状态。
本研究在国际上首次采用DGGE指纹图谱技术，研究冰芯不同深度样品中的细菌DNA结构。结果显示：普若岗日冰芯中细菌的多样性指数在2.46到3.17(mean，2.91；SD，0．25；n=13)的范围内波动，与土壤环境中的相当，也与Ca2+浓度之间表现出正相关关系；不同深度冰芯样品间的细菌DNA结构的相似性较低，但一些条带在所有的样品中共有。这些研究表明，普若岗日冰川中的微生物主要来源于土壤生态系，受气候环境影响的粉尘含量是决定普若岗日冰川细菌多样性的一个关键因素：可能有一些地方细菌种类生存于该冰川。DGGE方法和Shannon指数反映的细菌多样性及种类组成的变化，是揭示冰芯细菌结构、反映冰芯细菌结构对气候环境关系响应的有效方法和指标。
从不同深度的冰芯得到108株普若岗日冰芯代表菌株，16SrDNA序列分析显示，这些菌株隶属于四个系统发育组(HGC，LGC，CFB和Proteobacteria)，属于Bacillus,Psychrobacter,Rhodococcus,Sorosarcina，Cryobacterium，Kocuria,Arthrobacter,Planococcus,Frigoribacterium，Stenotrophomonas,Devosia,Acinetobacter,Brevundimonas,Flectobacillus,Flavobacterium和Rhodofera等16个属。其中Bacillus、Cryobacterium、Sporosarcina、Psychrobacter和Kocuria等5个属的菌株是冰芯中最常分离到的菌群，为普若岗日冰芯的优势分离类群。
为更加全面地了解普若岗日冰芯细菌菌群的结构及多样性，以冰芯融水中提取的DNA为模板进行16srRNA基因的扩增，构建普若岗日冰芯16srDNA克隆文库。分析表明，普若岗日冰芯中所有克隆到的16srDNA序列代表的原核生物形成了α和βProteobacteria、HGC、CFB和其他Eubacteria等5个类群。这些克隆序列分属于Sporichthya，Variovorax，Sphingobacteriaceae，Flectobacillus，Texeobacter，Hymenobacter，Polaromonas，Betaproteobacteria，Cryobacterium，Curtobacteium，Flavobacteria和Rhodoferex以及其它的真细菌等类群。直接克隆和培养反映了冰芯中不同的细菌类群。克隆文库法所得的细菌多样性指数低于DGGE方法。
细菌类群在冰芯剖面上呈现出一定的分布特点。在普若岗日冰芯0．15m的样品中，58﹪的分离株为土壤中常见的芽胞杆菌属的细菌(Bacillus)。在6.14m，33.57m，71.13m和81.07m深度的样品中，冷环境中的常见菌Cryobacteriumsp．占有较大的比例。各系统发育组在不同深度冰芯中的分布具有明显的差异。冰芯中细菌菌群结构组成及优势类群的不同，说明气候环境变化对冰川细菌类群的分布具有重要的影响，细菌组成结构的变化是气候环境变化的响应。
冰芯分离菌株的生理特征及全基因组的比较从另一个方面反映了冰芯微生物与环境协变的关系。分离自不同深度的同一种菌株的生理特征和抗生素敏感性分析及基因组指纹图谱分析显示，普若岗日冰芯分离菌株具有高度的生理及遗传异质性。揭示了普若岗日冰川微生物的来源具有复杂性，因气候环境条件的不同，细菌发生了适应性的变异，进一步说明，环境与地域在微生物进化过程中起着重要的作用。
通过对普若岗日冰芯内微生物数量、结构及细菌多样性的研究表明，冰芯内微生物数量及细菌多样性指数与气候环境的代用指标如离子浓度之间具有相关性，为冰芯中的微生物具有反映气候环境变化的论点提供了新的科学依据。虽然有许多活的微生物存在于冰芯之中，以有机酸为底物维持代谢活动，但冰芯微生物体系处于相对静止的状态。各种研究方法的结合使用，如DGGE、培养及直接扩增等，可以更客观的反映冰川中微生物的信息，不断提高冰川微生物的研究水平。