科学家发现海洋中存在一种全新的大规模碳氢循环系统

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科学家发现海洋中存在一种全新的大规模碳氢循环系统

majer @ 2021.02.09 , 03:00 下午
每当海上发生严重的漏油事故后,就会有微生物为人类擦屁股——分解掉大部分污染。令人惊讶的是,科学家们对这些小工具“人”竟然知之甚少。
但是现在,研究人员确认,原来大自然中还存在着一个由各种微小生物推动的天然碳氢化合物排放和分解的全新循环系统。那些微生物就像是海洋中的树叶,负担起另一条碳循环途径。
“仅两种海洋蓝细菌每年向海洋中添加的碳氢化合物的数量就比其他所有类型的海洋石油输入(包括天然油渗漏,人工泄露,燃料倾倒和陆上径流)的总和多出500倍。”加州大学圣塔芭芭拉分校(UCSB)的地球科学家Connor Love介绍说。
但是,与人类的贡献不同,海洋可不是微生物的本地单向垃圾场。
这些碳氢化合物主要以十五碳烷(nC15)的形式散布在地球40%的表面上,其他微生物以此为食物。碳氢不断循环,以至于Love和同事们估计,单位时间里海水中仅存在约200万吨十五碳烷。
Love解释说:“每隔两天,自然系统就生产出和消耗掉海洋中的所有十五烷。”
如今,人类的碳氢化合物足迹遍布全球。大量物质来自化石燃料的开采和使用。
因此,我们的排放痕迹淹没了海洋中自然发生的巨大碳氢化合物循环的能力,这可能并不令人感到意外。
Prochlorococcus (蓝藻)和Synechococcus(聚球藻)原球菌占全球海洋生物太阳光-有机物(初级生产)转化力的四分之一。
Love的团队发现了数十种细菌和表层古细菌,这些细菌和表面古细菌可以分解十五碳烷。他们随后进行了测试,以查看它们是否也可以分解石油。研究人员在墨西哥湾日益活跃的渗油区域附近采集微生物样品,观察它们对石油烃的反应。结果令人失望。
DNA测试显示,被认为可降解碳氢化合物的蛋白质的基因,在不同微生物之间有所不同,所以单纯以十五碳烷为食和可分解石油的微生物,属于不同的类型。
研究人员已经开始对样本中微生物的基因组进行测序,以进一步了解参与地球天然碳氢化合物循环的生物的生态和生理状况。
Love说:“我认为(这些发现揭示了)人类对循环碳氢化合物的生物生态学知之甚少。”
现在只知道,海洋中发生了大规模而迅速的碳氢化合物循环,但这与海洋生态对石油输入的反应能力不同。
这项研究发表在《自然微生物学》上。
 
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