研究人员使用猪笼草识别出前方遇到的麻烦迹象

国家科学基金会在一滴水中发现了所有海洋的所有秘密

- Kahlil Gibran池塘,湖泊和食肉猪笼草有什么共同之处

事实证明,投手工厂内充满水的水池是一个微小的生态系统,其内部运作类似于全尺寸水体

科学家们说,无论是小型食肉植物还是巨大的湖泊,它们都受到地球日和每天关注的生态“临界点”的影响

研究结果发表在本周的“美国国家科学院院刊”上

在该论文中,隶属于马萨诸塞州国家科学基金会(NSF)哈佛森林长期生态研究站点的生态学家提供了关于如何发生此类临界点的新见解

“人类社会,金融市场和生态系统都可能突然和不可预测地从一个通常受青睐的国家转移到另一个不太理想的国家,”美国国家科学基金会环境生物学部的项目主任Saran Twombly说

“这些研究人员研究了在投手植物叶片中茁壮成长的微小生态系统,以确定早期预警信号,并找到预测并可能预防此类”临界点“的方法

”当太多时,各种规模的湖泊和池塘的生活都会受到干扰营养素 - 如肥料和污染 - 超载系统

当这种情况发生时,这些水生生态系统可以跨越“临界点”并发生巨大变化

过量的营养成分会导致藻类开花

吃藻类的细菌会消耗水中的氧气

结果是一个阴暗的绿色湖泊

“防止临界点的第一步是了解导致它们的原因,”哈佛森林的生态学家,该论文的共同作者亚伦埃里森说

“为此,你需要一个可以证明因果关系的实验

”埃里森和其他科学家展示了如何可靠地触发临界点

他们不断添加一定量的有机物 - 与湖中的分解藻类相当 - 到一个小的水生生态系统:一种猪笼草的微小范围,一种原产于北美东部的食肉植物

每个投手形叶子可容纳约四分之一盎司的雨水

里面是一个复杂的,多层次的蝇幼虫和细菌食物网

“投手植物是它自己的小生态系统,”北达科他州立大学研究员,该论文的第一作者Jennie Sirota说

与湖泊生态系统类似,猪笼草水中的氧气水平受光合作用和常驻生物的行为控制 - 在这种情况下,主要是细菌

埃里森说,进行细菌实验就像通过视频快进一样

“一代细菌是20分钟,也许是一小时,”他说

“相比之下,湖中的鱼类有一年或更长时间的生成时间

“我们需要研究一个湖泊100年才能获得我们在不到一周的时间内从投手工厂获得的相同信息

”埃里森及其同事发现,相同的数学模型可用于描述投手植物或湖泊生态系统为了估算投手 - 植物水中营养物的过量,该团队向植物喂养了一定数量的地面黄蜂

“这相当于一个200磅重的人每天吃一两个麦当劳的四分之一磅弹药,持续四天,”埃里森说

在具有足够添加的黄蜂的猪笼草中,在开始饲喂后约45小时可靠地发生生态系统临界点

科学家现在有办法创造临界点

他们的下一步将是确定早期预警信号

埃里森说:“引爆点可能很容易预防,如果我们知道要寻找什么

”该论文的其他作者是哈佛森林的本杰明·拜泽和佛蒙特大学的尼古拉斯·高丽

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