在海洋中,几乎所有深埋甲烷的释放和消耗都发生在冷泉。因此,解析冷泉的甲烷循环对于估算海洋甲烷源汇至关重要。由甲烷厌氧氧化古菌(ANME)和硫酸盐还原细菌(SRB)介导的甲烷厌氧氧化(AOM)过程是冷泉生态系统的主要能量来源,也是阻止甲烷逸出的关键屏障。
团队利用深海环境模拟技术开展了模拟培养试验,结合分子生物学实验和组学数据,1) 发现并证实ANME-2a在高压甲烷(8 MPa分压)下能将甲烷转化成乙酸,扩展了研究者对于ANME-2a代谢多样性的认知,加深了对冷泉碳循环的理解。2) 在模拟冷泉喷发条件下,甲基营养型古菌和细菌的比例快速提升取代ANME和SRB的主导地位,揭示了冷泉的喷发推动有机碳循环和微生物群落结构的改变。
以上工作受到国家自然科学基金(41476123,91951117,41921006,41676177)项目支持,相关结果发表于Nature Communications,mBio等期刊。