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海洋微生物学:成功的极端主义者

文章作者:优博时时彩平台开户发布时间:2019-12-10浏览次数:650

在营养贫乏的深海沉积物中,属于古细菌的微生物数百万年来一直在竞争细菌微生物。它们有效去除死细胞的能力使它们成为食物链中的潜在生产者。

古细菌构成一组单细胞微生物,主要被称为极其多样化居民的极其多样化的居民。通过光学显微镜观察,它们看起来非常像细菌,但两组在许多方面有显着差异。特别是,他们的代谢能力存在重要差异,这在很大程度上决定了他们可以使用的利基。由慕尼黑Ludwig-Maximilians-Universitaet(LMU)地球与环境科学系William Orsi教授领导的研究人员与深度生活社区的美国同事合作[这是深碳观测站(DCO)的一部分],现在已经发现,细菌物种不仅在远离地下的沉积物中存活了数百万年。开放的海洋,但他们必须处理海底生物圈的困难生活条件远远好于细菌。新发现表明,这些适应性古菌可能在这个庞大的生态系统中的地球化学碳和氮循环中发挥重要作用。该研究发表在在线期刊上。新发现表明,这些适应性古菌可能在这个庞大的生态系统中的地球化学碳和氮循环中发挥重要作用。该研究发表在在线期刊上。新发现表明,这些适应性古菌可能在这个庞大的生态系统中的地球化学碳和氮循环中发挥重要作用。该研究发表在科学进步的在线期刊上。

沉积在大陆边缘附近的海洋中的沉积物通常表现出低水平的氧气,因为大量的有机碳连续输出到海底。有机碳被微生物快速代谢,这是一种消耗所有可用氧气的过程。然而,在开阔的海洋中,海床上的有机营养物质的主要来源是不可避免地沉入海底的死亡生物。这反过来意味着可用于新陈代谢的有机碳要少得多,从而保留了海底沉积物中的氧气。 “研究表明,从海底到地壳的这些沉积物中有10%到40%是含氧的,”Orsi说。 “这是一个巨大的区域,其生物圈尚未开发。”

为了更多地了解这个难以到达的栖息地,这项新研究的作者使用了一个30米长的钻芯来获取海底约5500米深的海底沉积物样本。北大西洋的马尾藻海。通过分析从这些沉积矿床中提取的DNA片段 - 这些沉积物长达1500万年 - 他们能够识别地层中存在的主要微生物物种。 “我们做出了惊人的发现,古菌成员,特别是氨化的Thaumarchaea,在这些样品中比细菌更丰富,”Orsi说。

进一步分析表明,这一特定的古菌群具有高效的代谢系统,使其能够在亚潜艇沉积物中存活。在这种低能量环境中,他们利用死细胞的蛋白质片段构建他们所需的代谢和结构成分。此外,他们使用由蛋白质降解产生的氨作为另一个化学反应循环的基础来提供能量。 “我们相信这种独特的能力,加上碳系统的有效吸收和固定,可以表明Thaumarchaea在这些沉积物中占主导地位,”领导人Steven D'Hondt(罗德岛大学)说。深海探险。

总的来说,新的研究结果表明,在富含氧气的深海沉积物中,竹藻将无机碳转化为生物量,从而成为食物链的基本层次。这场运动持续了很长时间,至少有1500万年。”奥西说:“在这个生态系统中,它们的表现超过了细菌数百万年。”它也可能存在于海底以下的其他生态系统中。

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