该研究得出的主要结论是，尽管体型对硅藻种群的最大生长率确实有一定影响，但温度和基因组大小被发现是更显著的因素。尽管如此，在寒冷地区，体型仍然保持其重要性，支持了伯格曼法则所概述的原则。
在物种丰度预测中，体型是一个关键且一致的指标，表明小型生物往往比大型生物更为常见。一个例外是伯格曼法则，它表明在极地地区，较大的生物更为常见。影响物种丰度的其他因素包括光照和食物可用性、竞争和捕食。
最近，阿尔伯塔大学生物科学系的一个研究小组引入了一个遗传学方面的因素，以帮助我们理解物种丰度。
基因组大小被定义为单个完整基因组中包含的总DNA量，可以作为物种丰度的强有力指标。这项研究集中于硅藻，这些单细胞藻类对淡水和海洋食物链至关重要。它们产生长链脂肪酸，包括鱼油和其他提供能量的脂质。这些由硅藻制造的富含能量的分子通过食物链向上流动，影响浮游动物、水生昆虫、鱼类，最终影响人类。
硅藻对光合作用也至关重要，光合作用的过程将二氧化碳转化为氧气。据信，硅藻贡献了地球大气中20-25%的氧气，超过了雨林和陆生植物的贡献。
这一重要发现表明，温度和基因组大小是影响硅藻种群最大生长率的最显著因素，而体型在寒冷地区仍然发挥作用，从而支持伯格曼法则。
题为“极地海洋中的硅藻丰度由基因组大小预测”的研究论文发表在PLoS Biology上。作者包括阿尔弗逊实验室的博士后研究员韦德·罗伯茨、助理教授亚当·西皮尔斯基和教授及实验室主任安德鲁·阿尔弗逊。
罗伯茨强调基因组大小在确定细胞功能和其对环境变化适应能力方面的重要性。
“在浮游植物中，细胞大小与基因组大小之间存在强相关性，”罗伯茨解释道。“我们已经认识到这一点有一段时间了。然而，问题仍然是细胞大小是否影响基因组大小，或者反过来。我们进行了路径分析，以检查这种关系，发现基因组大小的增加导致细胞大小的增大—证实了基因组大小确实驱动细胞大小。”
硅藻的基因组大小差异很大—在不同物种之间可以相差多达50倍—但其中很大一部分差异是由重复的DNA序列组成的。虽然DNA编码了生命所需的基础蛋白质，但这些重复DNA在细胞内的功能仍然不清楚。据估计，人类基因组中只有约2%的部分由功能基因构成。
这项研究通过展示基因组大小作为一个跨所有生命的基本特征，可以作为物种丰度的全球预测因素，增强了我们对物种丰度的理解。
“在极地地区，较大的生物往往更为丰盛，”罗伯茨表示。“这一点在哺乳动物和其他多细胞生物中是显而易见的，但我们不确定这对浮游植物是否也适用。现在，我们可以根据温度预测群落组成，从而评估较大的硅藻是否能在变暖的水域中生存。”
这可能表明，较大的细胞硅藻在温暖的地球上可能会数量下降，从而导致氧气生产的减少。
