Structure and Function of a Chihuahan Desert Ecosystem pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Oxford Univ Pr

作者:Huenneke, L. F. (EDT)/ Huenneke, Laura F. (EDT)/ Schlesinger, William H. (EDT)

出品人:

页数:432

译者:

出版时间:2006-6

价格:$ 124.29

装帧:HRD

isbn号码:9780195117769

丛书系列:

图书标签:

• Chihuahuan Desert
• Ecosystems
• Desert Ecology
• Biodiversity
• Plant Ecology
• Animal Ecology
• Arid Environments
• Mexico
• Southwestern US
• Conservation Biology

《极地冰盖下的生命奇迹：南极洲微生物生态系统深度探索》 作者： 艾莉森·维克多，罗伯特·詹金斯 出版社： 北极星科学出版社 页码： 680页 装帧： 精装，附全彩图版及分子生物学图谱 --- 概述：冰封世界的生命前沿 本书是一部开创性的、对南极洲冰盖下极端微生物生态系统进行全面考察的学术专著。在地球上最寒冷、最黑暗、最隔绝的环境中，生命如何挣扎求存并进化出独特的适应机制？《极地冰盖下的生命奇迹》深入剖析了南极洲广袤冰层深处、冰川融水湖泊（如沃斯托克湖和文兰湖）以及冰下沉积物中存在的微生物群落的结构、功能、代谢途径及其对全球生物地球化学循环的潜在影响。 本书超越了传统的环境科学范畴，融合了冰川学、深层地下生物学、极端环境微生物学和分子生态学的前沿发现，为读者揭示了一个长期被忽视的生物圈——“冰下生物圈”的真实面貌。 --- 第一部分：冰下环境的界定与挑战 第一章：南极冰盖的构造与地质背景 本章详细梳理了南极冰盖的形成历史、冰层厚度分布及其对气候变化的响应。重点讨论了冰盖基底的物理特征，包括压力融化（Pressure Melting）、冰-岩石界面处的热通量以及冰下水文网络（Subglacial Hydrology）的形成机制。理解这些物理条件是解析生命适应性的基础。 第二章：极端环境参数的量化 书中详细记录了冰下环境中关键的限制因素：极端低温（常年低于-10°C）、高静水压力（可达数百个大气压）、极度缺乏光照（永久黑暗环境）、营养物质的极度稀缺，以及高浓度溶解氧或缺氧环境的交替存在。作者首次提出了“生物能量梯度”的概念，用以衡量在这些极端压力下，微生物可获取的能量阈值。 第三章：钻探技术的伦理与实践 鉴于冰下生态系统的脆弱性和潜在的微生物污染风险，本书特别辟出章节讨论了对冰下环境进行取样的严格标准和创新技术。详细介绍了无菌钻探协议（Sterile Drilling Protocols）、深层取样器的设计，以及如何在保护原始环境完整性的前提下，获取可靠的微生物DNA和活体样本。 --- 第二部分：冰下微生物群落的解析 第四章：冰层核心中的“冷冻生物圈” 研究人员从数千米深的冰芯中分离出了休眠或存活的微生物。本章专注于分析这些微生物的“休眠策略”——包括细胞壁的结构重塑、DNA修复机制的激活、以及细胞内抗冻蛋白（Antifreeze Proteins, AFPs）的分子特性。通过基因组分析，揭示了这些微生物如何维持数万年乃至数十万年的代谢活性。 第五章：深层冰川融水湖泊的生物多样性 本部分是全书的核心，聚焦于封闭的冰下湖泊，如被冰盖覆盖了数百万年的沃斯托克湖。通过对水体和沉积物的宏基因组测序，描绘了这些“孤岛”生态系统的独特物种组成。研究表明，这些生态系统主要由深层地热活动供能的化能自养菌（Chemolithoautotrophs）主导，而非依赖光合作用。 第六章：基于同位素示踪的碳、氮循环 通过稳定同位素示踪技术（如δ13C和δ15N分析），本章探究了冰下微生物如何利用地下岩石风化产生的无机物进行碳固定和氮转化。重点讨论了甲烷氧化菌在冰下甲烷排放控制中的作用，以及硫循环微生物在缺氧沉积物中的能量获取路径。 --- 第三部分：代谢适应与生存策略 第七章：极端冷适应性（Psychrophily）的分子机制 深入探讨了南极微生物为适应低温所演化出的分子工具箱。内容涵盖了细胞膜脂质组的调整（提高膜流动性）、酶催化效率的优化（例如低温活化的酶结构域）、以及对蛋白质错误折叠的有效应对机制。对比分析了海洋冷适应菌与冰下冷适应菌在基因表达调控上的异同。 第八章：辐射抵抗与DNA修复 由于冰层对紫外线的保护作用有限，尤其是在冰层边缘地带，微生物必须具备强大的抗辐射能力。本章详细分析了微生物修复高能辐射（如电离辐射）造成的DNA损伤的机制，包括SOS反应通路、极端高效的核酸内切酶活性，以及保护性色素的合成。 第九章：与基岩的互作：生物矿化与岩石风化 冰下生态系统是生物与地质过程深度耦合的典范。本章研究了微生物分泌的有机酸和螯合剂如何加速基岩（如花岗岩和玄武岩）的化学风化，从而释放出必需的金属离子和营养盐，以维持整个生态系统的能量输入。 --- 第四部分：全球意义与未来展望 第十章：冰下生物圈在全球气候模型中的地位 冰下微生物群落的活动直接影响着被封存在冰盖中的碳库的释放潜力。本章评估了当前气候变暖情景下，冰川融化可能释放出大量古老微生物及其携带的碳，对大气甲烷和二氧化碳浓度的潜在反馈效应。 第十一章：系综（Astrobiology）的启示 南极冰下环境是地球上最接近火星地下或木卫二（Europa）冰壳下的类地环境。本书的发现为行星科学和系综生物学提供了宝贵的实证数据，指导我们理解地外生命存在的可能性及其生命形态特征。 结论：未知的生命疆域 总结了当前研究的局限性，并提出了未来十年亟需攻克的科学问题，包括对深层冰下微生物群落的实时监测技术、以及对冰下生态系统稳定性的长期预测模型。 --- 附录： 南极冰下微生物核心基因组数据库（节选）；术语表；参考文献。 目标读者： 微生物学家、环境地球科学家、冰川学家、行星科学家、研究生及相关领域研究人员。 关键词： 冰下生物圈；极端微生物；沃斯托克湖；化能自养；冷适应；冰下水文；系综生物学。

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