本研究在对来自于东太平洋9°-10°N热液区域的活跃喷发烟囱体和近期熄灭烟囱体中微生物群落分析基础上,对比综合全球已报道不同状态烟囱体的微生物群落结构,发现并提出了热液区微生物群落的演替规律和模式:海底热液区微生物生态系统的演替主要受到能量来源的转换所控制,在典型的热液硫化物烟囱体从初始形成到完全熄灭的过程中,栖息在其中的微生物群落由“热液主控型”演变成“矿物主控型”,而且这种转换的发生非常迅速,可以在烟囱熄灭后的数年内完成,并可以长期(千年以上)保持稳定(图1)。同时研究还发现了可能指示烟囱近期熄灭状态的标志性细菌,即新划分为“sulfide mineral”的 Nitrospirae类群(图1c)。
图1 热液硫化烟囱体在形成,成熟,近期非活跃和长时间熄灭状态转换过程中微生物群落的演替模式
该研究工作揭示了深海热液烟囱体微生物群落的演替规律,为深入认识深海生物多样性,环境-生物共演化和进一步的深海生物保护提供数据和科学支撑,也为后续探究深海热液微生物在地球化学元素循环中的贡献和作用机制奠定了基础。
该研究得到了中国大洋矿物资源研发协会(DY135-B2-12)和国家自然基金(41530967, 41921006, 91751205)等项目的资助。
参考文献:
Jialin Hou, Stefan M. Sievert, Yinzhao Wang, Jeff S. Seewald, Vengadesh Perumal Natarajan, Fengping Wang, and Xiang Xiao. (2020). Microbial succession during the transition from active to inactive stages of deep-sea hydrothermal vent sulfide chimneys.
原文链接:microbiomejournal.biomedcentral.com/articles/10.1186/s40168-020-00851-8