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從土壤到植株：植物的微生物群落如何塑造它們的成長？
微生物群落是指存在於所有多細胞生物，包括植物，體內和體外的微生物範圍，這些微生物可能是共生的、互利的或致病的。微生物群落中包含細菌、古菌、原生生物、真菌和病毒，它們對宿主的免疫、內分泌和代謝穩態至關重要。此外，微生物組的概念則用來描述居住於生態位中的微生物的基因組或這些微生物本身。這些微生物與宿主的共同演化，形成了一種協同單位，常被統稱為「全生物體」。
植物和動物，包括從簡單到複雜的生命形式，與微生物有著密切的關聯。
微生物與宿主的關係類型
微生物與宿主之間的相互關係可分為三種類型：共生、互利和寄生。共生關係，不傷害宿主的共存關係，而互利關係則為雙方都有益的情形。寄生關係則對宿主不利，根據不同的情境，營養的交換可能是雙向或單向的。在正常情況下預期存在、不致病的微生物，稱為正常菌群。
微生物的獲取與變化
動物的微生物獲取始於出生，而植物則可以通過種子、根部或地上部分的微生物群落進行獲取。根圈中的微生物與土壤的組成有著密切的關係，不同植物會影響微生物群落的穩定性。
在臨床上，新微生物可以通過糞便微生物移植來獲得，這對於治療慢性感染至關重要。
人類與其他生物的微生物群落
人類的微生物群落包括大量螺旋體、真菌、古菌和病毒，最新的研究顯示，人體內的微生物細胞甚至與人類細胞的比例可以接近1:1。透過人類微生物組計劃，科學家們深入了解這些微生物對健康和疾病的影響。
在植物中的微生物
植物的微生物組最近被認識到從種子開始就開始形成。這些微生物可以通過指定的路徑遷移到植株的不同部分，對植物的生長和發展至關重要。土壤是細菌的主要儲存庫，會吸引能夠促進植物生長的細菌，這些細菌可以促進氮固定、礦物質的溶解，以及保護植物免受病原體的影響。
植物為微生物提供多種營養，是它們理想的宿主。
微生物群落的科學研究
目前，微生物與宿主之間的共生關係是科學研究的重要主題之一。微生物能透過釋放化學信號來影響宿主的免疫反應，這種相互作用對宿主生理及健康有著持久的影響。更廣泛來說，微生物可能會影響宿主的表型，這是許多生物學家在探討的內容之一。
微生物的共同進化
隨著生態系統的演變，微生物的存在和功能對宿主的選擇也至關重要。膠原類的具體生例展示了生物和微生物之間的動態關係如何影響它們的生存和適應性。這一觀點形成了全生物體進化理論，強調微生物在生物進化中的重要角色。
研究與未來的方向
針對微生物的研究方法不斷演變，從針對特定基因的擴增子測序到無偏見的群體基因組學，這些方法的進步促使我們更全面地理解微生物的功能和多樣性。這些研究不僅是基礎科學的前沿領域，對將來的應用研究也具有重要意義。
這些微生物如何與植物相互作用，以促進生長與健康的關係，又如何進一步影響我們的生態平衡呢？
