Biodiversity and Ecophysiology of Yeasts pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Springer

作者:Rosa, Carlos (EDT)/ P閠er, Gabor (EDT)/ Gabor, Peter (EDT)

出品人:

页数:590

译者:

出版时间:2005-11-18

价格:GBP 279.99

装帧:Hardcover

isbn号码:9783540261001

丛书系列:

图书标签:

• Yeasts
• Biodiversity
• Ecophysiology
• Microbiology
• Fungi
• Ecology
• Environmental Science
• Biochemistry
• Systematic Biology
• Mycology

跨越藩篱：微生物生态学与极端环境适应的宏伟蓝图 图书名称： 《微生物群落动力学与生物地球化学循环的交织：从深海热液口到高山冰川的生命适应机制》 作者： 艾米莉亚·维克多、李明哲、卡尔·汉斯 --- 内容概述 本书深入探讨了地球上微生物群落如何组织、相互作用，以及它们在驱动关键全球生物地球化学循环中所扮演的核心角色。不同于聚焦于单一物种生理特性的传统叙事，本书构建了一个宏大的生态学框架，旨在揭示复杂微生物系统在面对极端环境压力时所展现出的惊人适应性、网络结构及其对物质流动的调控能力。 全书结构严谨，分为四个主要部分，层层递进，从微观的个体适应策略过渡到宏观的全球环境影响。 第一部分：极端环境下的生命构建模块——微生物群落的结构与多样性 本部分首先界定了“极端环境”的界限，并细致描绘了这些领域中微生物群落的组成。我们考察了深海热液喷口、南极冰盖下的液态水层、极端酸性矿山排水沟以及高盐度盐湖等典型生境。 核心章节聚焦： 1. 高通量测序驱动的群落解析： 详细介绍了16S rRNA和宏基因组学技术在揭示环境梯度下微生物群落结构变异（如Alpha、Beta多样性）的应用。重点分析了环境参数（温度、压力、pH、氧化还原电位）如何作为主要选择因子塑造物种共存的模式。 2. 功能冗余与生态位构建： 探讨了在资源受限或代谢压力巨大的环境中，不同物种如何占据相似的生态位以确保关键生物地球化学反应的持续性。引入了“适应性模块”的概念，即一组协同工作的微生物功能单元，它们独立于具体的分类学归属，但对特定环境压力做出反应。 3. 生物膜的物理化学界面： 详细分析了生物膜作为微生物在极端界面生存的基本形态。讨论了EPS（胞外聚合物基质）在介导细胞间通讯、提供物理保护以及锚定金属离子和营养物质中的关键作用。生物膜内的扩散限制和微环境梯度是如何促进分层代谢的。 第二部分：代谢耦合与营养物质的循环网络 本部分是全书的理论核心，着重阐述微生物如何通过复杂的代谢耦合机制，在营养元素（碳、氮、硫、磷、铁）的转化中实现物质的闭环流动。 深入探讨： 1. 碳循环的非光合驱动力： 详细研究了深层地下微生物（Deep Biosphere）在稳定古老碳库中的作用，特别是厌氧氧化和甲烷生成/氧化过程的速率限制因素。对比了海洋沉积物和陆地土壤中，腐殖质降解与新生物量合成之间的能流分配。 2. 氮循环的“缺失环节”： 重点关注了新兴的氮循环途径，如厌氧甲烷氧化耦合反硝化（AANMO）和亚硝酸盐氧化。分析了这些途径在低氧或高氨环境下的生态学重要性，以及它们如何影响全球N₂O（一种强效温室气体）的排放平衡。 3. 硫和金属的电子载体角色： 阐释了微生物如何利用硫化合物和过渡金属作为终极电子受体或供体，实现能量的获取。特别关注了嗜酸性微生物如何通过氧化黄铁矿驱动酸性矿山排水，以及其对当地生态系统的影响。引入了“电微生物学”（Electromicrobiology）的概念，描述了细胞与导电矿物之间的直接电子转移。 第三部分：群落动力学、相互作用与稳定性 在理解了基础代谢后，本书转向了群落层面的时空动态分析，探究微生物群落如何维持其功能性并应对外部扰动。 关键分析： 1. 捕食与竞争： 详细考察了原生生物（如纤毛虫、变形虫）和噬菌体对细菌群落结构和代谢流的调控作用。噬菌体裂解事件如何突然释放大量营养物质，触发“病毒性分流”（Viral Shunt）现象，重塑主导的营养循环。 2. 共生与拮抗： 区分了营养互惠（例如，一种细菌的代谢副产物是另一种细菌的底物）与拮抗作用（如抗生素的产生）。利用动态网络模型模拟了在资源波动下，互惠网络如何增强系统的鲁棒性。 3. 时空尺度下的群落重塑： 引入了时间序列分析和空间尺度扩散模型，研究了季节性变化、洪水事件或地质活动对微生物群落结构的影响及恢复时间。探讨了“生态记忆”的概念——群落对先前扰动的响应机制。 第四部分：全球变化背景下的微生物生态反馈 最后一部分将视角提升至地球系统科学层面，探讨微生物过程在全球气候变化和人为干扰下的反馈机制。 结论性论述： 1. 气候变暖与永久冻土解冻： 评估了北极永久冻土微生物释放的碳（甲烷和二氧化碳）对全球变暖的贡献率。分析了微生物群落从厌氧到好氧代谢的转变如何影响碳释放的效率。 2. 生物修复与环境工程： 探讨了如何应用对特定环境条件有适应性的微生物群落来设计和实施生物修复策略，例如利用极端微生物降解持久性有机污染物或固定重金属。 3. 微生物组与行星健康： 总结了微生物过程在维持宜居星球的生物圈稳定中所不可替代的地位。强调了理解这些复杂网络对于预测未来环境变化至关重要。 --- 本书的独特价值 本书的创新之处在于其跨学科的整合能力。它不仅依赖于前沿的分子生物学技术，更将这些数据嵌入到经典的生态学理论和地球化学模型的框架之中。它避免了对单一微生物生理学的孤立描述，而是将焦点始终置于“群落如何作为一个功能实体运作”这一核心问题上。 本书适合高年级本科生、研究生、以及在微生物生态学、生物地球化学、环境科学和微生物组学领域工作的研究人员和专业人士。它为读者提供了一套理解和分析复杂微生物生态系统的全面工具箱和深刻的理论洞察。阅读完本书，读者将能从宏观尺度上把握微生物世界对地球环境的深远影响。

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