“前些天同事问我为什么不回江苏老家，我说天气太热受不了，还是昆明适合避暑，并感慨小时候只有凉席风扇，也熬过了整个夏天。”

“某师妹去肯尼亚，告诉我当地虽靠近赤道但非常凉快，适合避暑，非洲人都嫌中国热。大抵是非洲虽然热，但是热得很稳定，不会有太多的极端温度。”

上述两个例子似乎在说明：长期生活在适宜的温度范围内，自身的温度耐受范围会降低，难以适应温度波动。此所谓“生于忧患而死于安乐也”。

在1967年，Daniel Janzen将类似的野外观察理论化，提出了著名的简森山口假说(Janzen’s Mountain Passes Hypothesis: Janzen,1967, The American Naturalist)。该假说提出：由于热带地区温度波动较小，热带山脉隘口比温带同类地形形成更强的气候屏障，从而筛选出具有狭窄温度耐受范围的生物。这将导致热带物种很难适应不同海拔的温度差异，因此难以在海拔梯度上移动。由此驱动了一系列进化和生态过程，比如热带山地物种比温带物种具有更大的隔离分化、更强的群落组成差异、更高的特有性等。该假说对于预测山地物种在气候变化背景下的命运也很重要：例如，随着全球气温升高，热带山地物种可能面临更严峻的生存挑战，因为它们难以向更高海拔迁移以适应温度变化，进而加剧物种灭绝风险。这一理论为保护生物多样性和制定适应性管理策略提供了科学依据。

自该假说诞生半个多世纪以来，动植物相关的研究大多支持其合理性，但是微生物相关的研究较少。研究人员前期在区域尺度验证了该假说在微生物中的适用性(Zhang et al.,2024 Ecography DOI: 10.1111/ecog.07049)，但是目前仍旧缺乏全球微生物组证据。该研究收集了2008-2023年间山地微生物群落数据，涵盖全球17个山地268个海拔带。研究发现，细菌群落主要受纬度、温度可变性和海拔的影响，而真菌群落仅受温度和纬度的轻微影响。热带地区细菌与真菌群落的Bray-Curtis距离衰减率显著高于温带地区。随着纬度和温度变化增加，细菌的特有性显著降低，而真菌的这一趋势较弱。细菌群落构建主要由环境选择和扩散限制驱动，而真菌则主要受扩散限制和随机漂变影响，且扩散限制对细菌的作用随纬度升高而减弱。研究人员证实细菌群落比真菌群落更符合简森假说，表现为低纬度地区更陡的距离衰减、更高的特有性和更强的扩散限制。这也提醒我们将经典生态理论应用于微生物研究时，需综合考虑不同区域和类群的特异性。该研究为理解海拔与气候梯度下微生物多样性维持机制提供了依据。

该研究以Janzen's hypothesis revisited for soil microorganisms: bacteria align more strongly with its postulates than fungi为题，发表在国际生态学与生物地理学经典期刊Global Ecology and Biogeography上。中国科学院昆明植物研究所孙航院士团队张亚洲副研究员和科罗拉多州立大学J. Aaron Hogan博士为论文第一作者，孙航院士为通讯作者，苏黎世联邦理工Thomas W. Crowther教授、昆明植物研究所宋敏舒工程师和已毕业硕士许诗嘉参与该研究。该研究得到青藏高原二次科考项目、国家自然科学基金、云南省基础研究专项、兴滇人才青年人才项目、云南省彩云博士后计划、中国科学院昆明植物研究所人才引进项目等的支持。

图1 研究地点分布

图2 气候和空间因子对微生物群落组成差异的相对贡献