“深层生物圈”微生物:生命从海底深处沉积物冒泡

碳氢化合物渗漏墨西哥湾

碳氢化合物在墨西哥湾南部渗出,释放出粘稠的石油,很像沥青。碳氢化合物是微生物的能源来源,反过来,微生物生物量是包括管虫、贻贝、螃蟹和虾在内的多种生物群落的食物来源。信贷:海洋环境科学中心(Marum),不来梅大学

新冠肺炎大流行是一个吝啬的提醒,我们通过看不见的生活形状的世界。细菌,病毒和其他微观生物能够从我们呼吸所有食物和大多数能源的空气中调节地球的重要功能和资源。估计的三分之一的地球微生物在字面上隐藏,埋在海底深处的沉积物中。现在,科学家们表明,这些“深层生物圈”微生物不会留下来,但是涌向海底,以及来自埋地石油储层的流体。石油渗透的这些搭桥是多样化的微生物群落,在海底茁壮起,影响海洋循环,如碳循环,具有全球含义。

“这项研究证实,石油渗透是用于将生物圈生命的寿命运输到海底的导管,”海洋生物实验室(MBL)的科学家合作社·埃米尔·鲁弗(MBL),森林洞。Calgary大学的Anirban Chakraborty和Casey Hubert领导的研究发表于此美国国家科学院院刊。

蛤蜊和虾在石油中渗透

碳氢化合物在墨西哥湾南部渗出,释放出粘稠的石油,很像沥青。大多数在碳氢化合物渗漏的动物(如贻贝和蟹)直接或间接地依赖于可以氧化石油化合物的微生物。信贷:海洋环境科学中心(Marum),不来梅大学

该团队分析了来自墨西哥湾东部的172个海底沉积物样本,这些样本是2011年石油行业调查收集的一部分。这些样品中有一部分含有运移的气态碳氢化合物,这是石油和天然气的主要成分。这些海底的石油渗出物中有独特的微生物群落,以细菌和古细菌为特征,它们是众所周知的深生物圈沉积物的居民。

“尽管沉积作用缓慢地将微生物群落掩埋在生物圈深处,但这些结果表明,这是一条双向的道路。这些微生物的出现为深埋地下的生命提供了一个窗口,”休伯特说。“这些相对容易接近的表层沉积物让我们得以一窥广阔的地下世界。”

从墨西哥湾回收沉积物核心

TDI-Brooks船R/V Brooks McCall回收墨西哥湾沉积物岩心。信贷:丹尼尔·布鲁克斯

该研究还增加了一种新的维度,以了解海底石油渗流微生物社区的代谢多样性。“如果它不适用于渗透渗透渗透的微生物,海洋将充满天然气和石油,”Chakraborty说。

伯尼伯纳德和詹姆斯·布鲁克斯国际博尼西伯纳德国际获得了172墨西哥沉积物核心,并对他们进行了地球化学检测,为卡尔加里大学进行了微生物检测阶段。yabo124

“本研究的一个优势是分析的大量样品,允许渗流渗流中存在的微生物的稳健统计推论,”Ruff说。由于海底难以访问,因此深海生态系统的探索通常受到样本的数量和质量的限制。该团队使用偏见方法来确定沉积物样品中存在的微生物,以及特别有趣的生物体的基因组测序,以表明其在地下的活动可能是什么。

参考:Anirban Chakraborty, S. Emil Ruff, Xiyang Dong, Emily D. Ellefson, Carmen Li, James M. Brooks, Jayme McBee, Bernie B. Bernard和Casey R. J. Hubert, 2020年4月30日美国国家科学院院刊。
DOI: 10.1073 / pnas.2002289117

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