海洋是微观生物的栖息地，这些被称为“原核生物”的微小生物占据了全球海洋生物的30%。
这些生物在维持海洋生态平衡中扮演着重要角色。然而，我和同事在《自然通讯》(Nature Communications)上发表的新研究显示，这种平衡正受到威胁。
我们的研究发现，原核生物对气候变化具有显著的适应能力，因此它们可能在海洋环境中占据越来越主导的地位。
这可能会导致人类赖以生存的鱼类资源减少，并影响海洋吸收碳排放的能力。
良好的生态平衡
原核生物包括细菌和一种单细胞生物“古生菌”。
这些生物被认为是地球上最古老的细胞生命形式，广泛分布于地球的各个角落——从陆地到水域，从热带到极地。
尽管体积微小，原核生物的数量却极为庞大。全球每个人大约有2公吨的海洋原核生物。
它们在全球食物链中发挥着至关重要的作用，帮助满足人类对鱼类的营养需求。
海洋原核生物的生长速度极快，释放出大量的碳。实际上，在200米深的海洋中，原核生物每年产生约200亿吨碳，约为人类的两倍。
这种巨大的碳排放由浮游植物所平衡，浮游植物是另一种通过光合作用将阳光和二氧化碳转化为能量的微生物。
浮游植物及其他海洋过程每年吸收人类释放到大气中的三分之一碳，这有助于减缓全球变暖的速度。
理解原核生物对变暖的反应是揭示气候变化下海洋微妙平衡变化的关键，这也是我们研究的重点。
我们的发现
我们希望预测气候变化将如何影响海洋原核生物的“生物量”或全球总重量，并研究其对碳排放的影响。
为此，我们建立了计算机模型，整合了全球海洋数十次科学调查的数十年观察数据。
那么，我们发现了什么呢？相较于其他海洋生物，原核生物很可能是气候变化的赢家。
海洋每升温一度，它们的生物量将下降约1.5%。这还不到我们预测的大型浮游生物、鱼类和哺乳动物下降3%-5%的一半。
这意味着未来海洋生态系统的总生物量将更低，并且将越来越多地由原核生物主导，可能会将更多的可用营养和能量从鱼类转移到原核生物，从而减少人类食用鱼类的供应。
我们还发现了另一个重要变化。我们预测，每升温一度，世界海洋顶部200米的原核生物每年将额外产生8亿吨碳。
这相当于目前整个欧盟的排放量（在将二氧化碳转化为碳之后）。
这一切意味着什么？
由于人为造成的气候变化，除非人类改变做法，否则到本世纪末，地球海洋温度预计将升高1°C至3°C。
如果原核生物产生的碳量如预测的那样增加，可能会降低海洋吸收人类排放的潜力，这意味着实现全球净零排放将变得更加困难。
更重要的是，目前对气候变化下全球鱼类种群减少的预测通常没有考虑到气候变暖如何通过有利于原核生物来重组海洋食物网，这意味着预期的下降可能被低估了。
鱼类数量的减少给全球食物供应带来了重大问题，因为海洋是大约30亿人蛋白质的主要来源。
接下来该怎么办？
我们的分析是揭示海洋原核生物作用变化的重要一步，但仍然存在重大不确定性。
我们的分析基于现有观察，气候变化已经在改变海洋生态系统的状况，而我们的模型可能未能捕捉到这种变化。
我们也不清楚原核生物适应和进化新环境的速度有多快，但现有研究表明，细菌在几周内就能发展出新的特征以适应生存。
显然，科学家必须继续加深对原核生物的理解，以及它们如何受到气候变化的影响。
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希望本篇文章《地球上最古老、最小的生物有望成为气候变化的赢家——其影响可能是巨大的》能对你有所帮助！
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