发表在《当代生物学》杂志上的一项研究为理解单个物种如何在气候变化下持续生存及其对全球碳循环和海洋食物网的影响提供了有价值的见解。
环境变化，如海洋变暖，改变了资源竞争和生物多样性。因此，了解生物如何应对日益激烈的竞争是至关重要的，因为它们的大小和新陈代谢的变化会影响生态系统的生产力。
竞争一直被认为是快速进化背后的驱动力。
然而，直到现在，还没有一个机制框架来确定进化的具体特征及其轨迹。古尔班基安和莫纳什大学的研究人员转向代谢理论，该理论明确预测了竞争如何影响新陈代谢和体型的进化。然而，这些预测并没有得到广泛的验证，特别是在生物必须与多个物种竞争的群落中。应对种间竞争的最佳策略是什么?
考虑到这个悬而未决的问题，研究人员将他们的研究基于海洋浮游植物的实验进化，这是一种单细胞微藻，产生了地球50%的氧气。他们使用了一种叫做Dunaliella terolecta的绿色微藻，他们在三种环境中的一种中进化了10周(约70代):单独，与同一物种的种群竞争，或与其他三种浮游植物的群落竞争。
有趣的是，研究人员观察到，在竞争下，这些生物进化得更小，更节能。这些意想不到的发现源于代谢可塑性的快速进化。研究人员发现，与竞争对手一起进化的生物体表现出更大的代谢可塑性，因此它们在资源丰富时使用资源更快，但在资源稀缺时减少新陈代谢以提高能源效率。
这些变化意味着它们可以比单独进化的生物维持更大的种群规模，而不会影响它们的种群增长率——它们得到了两全其美的结果。
对该研究的第一作者Giulia Ghedini来说，“这个结果是有道理的，但最初很难解释，因为目前的(代谢)理论并不能预测这两种特征的改善。经过几次反复，我们终于把它们拼凑在一起了。”
研究人员能够根据代谢理论预测体型和种群轨迹的进化，“在很大程度上，也表明代谢可塑性的进化可以导致一些意想不到的结果，”朱利亚补充说，对这样的发现感到高兴，这揭示了生物体如何应对全球变化驱动的资源制度的变化。
在未来，研究小组希望扩展这项工作，以确定其他竞争对手是否遵循类似(或不同)的进化轨迹，以及这种进化反应对社区的总体影响。了解代谢可塑性如何演变是预测生态系统多样性和生产力变化的必要条件。
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希望本篇文章《深海探索：微藻如何应对环境挑战的奥秘》能对你有所帮助！
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