研究發(fā)現(xiàn)高溫深海微生物群落具有巨大的多樣性和相互依存性

 人參與 | 時間：2025-12-10 08:18:29
研究發(fā)現(xiàn)高溫深海微生物群落具有巨大的研究有巨依存多樣性和相互依存性
兄弟火山西北火山口壁上富含金屬的高溫通風(fēng)產(chǎn)生了這些黑色煙囪。圖片來源：新西蘭-美國潛艇火環(huán) 2005 探索;NOAA 通風(fēng)口計劃。發(fā)現(xiàn)
（神秘的高溫地球uux.cn）據(jù)美國物理學(xué)家組織網(wǎng)（Summer Allen，波特蘭州立大學(xué)）：波特蘭州立大學(xué)和威斯康星大學(xué)的深海研究人員進(jìn)行的一項新研究發(fā)現(xiàn)，在深海高溫地?zé)岘h(huán)境中，微生物群微生物的落具多樣性生活在相互依存的群落中。該研究發(fā)表在《微生物組》雜志上，大的多樣由PSU生物學(xué)教授Anna-Louise Reysenbach領(lǐng)導(dǎo)。性和相互性從PSU獲得微生物生態(tài)學(xué)碩士學(xué)位的研究有巨依存Emily St. John與威斯康星大學(xué)的研究人員一起為這項研究做出了重大貢獻(xiàn)。
當(dāng)通過深海熱液噴口離開地殼的發(fā)現(xiàn)350-400°C流體與海水混合時，它會產(chǎn)生大型多孔巖石，高溫通常被稱為“煙囪”或熱液沉積物。深海這些煙囪被在高溫環(huán)境中茁壯成長的微生物群微生物定植。幾十年來，落具雷森巴赫一直在從世界海洋的大的多樣深海熱液噴口收集煙囪，她的實驗室使用基因指紋和栽培技術(shù)來研究與這些巖石相關(guān)的群落的微生物多樣性。
在這項新研究中，Reysenbach和團(tuán)隊能夠利用分子生物學(xué)技術(shù)的進(jìn)步對這些群落中微生物的整個基因組進(jìn)行測序，以更多地了解它們的多樣性和相互關(guān)聯(lián)的生態(tài)系統(tǒng)。
該團(tuán)隊構(gòu)建了來自40個不同巖石群落的3，635種細(xì)菌和古菌的基因組。多樣性的數(shù)量是驚人的，并大大擴(kuò)展了對存在多少不同類型的細(xì)菌和古菌的已知。研究人員發(fā)現(xiàn)了至少500個新屬（物種之上的分類組織水平），并有證據(jù)表明有兩個新的門（比物種高出五個層次）。“Phyla在分類學(xué)排名上名列前茅，所以這真的很酷，”Reysenbach說。
研究小組還發(fā)現(xiàn)了微生物多樣性熱點的證據(jù)。例如，來自新西蘭附近深海兄弟火山的樣本特別富含不同種類的微生物，其中許多是火山特有的。
“生物多樣性是如此巨大，超出了圖表，”雷森巴赫說。“在一座火山上，有這么多新的多樣性，這是我們以前在其他地方?jīng)]有看到的。這一發(fā)現(xiàn)可能表明，與深海熱液噴口相比，火山地下巖石的復(fù)雜性增加使它們更有可能容納各種微生物物種。
除了在這些高溫生態(tài)系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)數(shù)量驚人的微生物生物多樣性外，這項研究的基因組數(shù)據(jù)還表明，其中許多生物相互依賴生存。通過分析基因組，研究人員發(fā)現(xiàn)，一些微生物無法代謝它們生存所需的所有營養(yǎng)物質(zhì)，因此它們依賴于其他物種在稱為“代謝交接”的過程中產(chǎn)生的營養(yǎng)物質(zhì)。
“通過觀察這些基因組，我們真的更好地了解了很多這些微生物在做什么以及它們是如何相互作用的，”Reysenbach說。“他們是公共的;他們互相分享食物。
這項研究啟發(fā)了雷森巴赫研究的新階段：深入了解這些深海微生物之間的相互作用。“對我來說，最令人興奮的部分是我真的希望能夠在實驗室中培養(yǎng)這些東西，”雷森巴赫說。“我希望能夠在顯微鏡下看到[微生物]，并了解它是否需要其他人與之共存。 頂: 72踩: 72961