新方法揭示海洋微生物在碳循环中的巨大作用

毕格罗海洋科学实验室的研究人员领导的一项新研究表明，一小部分海洋微生物负责海洋中大部分氧气的消耗和二氧化碳的释放。发表在《自然》杂志上的这一令人惊讶的发现来自一种新方法，该方法提供了对这些有助于控制大气和海洋之间复杂的二氧化碳交换的生物体的前所未有的洞察力。

来自 Bigelow 实验室、维也纳大学、西班牙海洋学研究所和普渡大学的 13 名研究人员共同撰写了这项研究，该研究检查了称为原核浮游生物的海洋微生物，这是群细菌和古细菌，占海洋细胞的 90% 以上。该团队发现，不到 3% 的原核浮游生物细胞占该组消耗的所有氧气的三分之一。

“这对我们了解海洋中的碳循环如何运作具有重大意义，”毕格罗实验室的博士后科学家、共同主要作者 Jacob Munson-McGee 说。“如果这些过程由一小部分微生物主导，那将是我们目前对这一基本海洋过程的看法的重大转变。”

原核浮游生物利用有机物通过称为细胞呼吸的过程产生能量，该过程消耗氧气并释放二氧化碳。为了估计海洋微生物的呼吸量，研究人员通常将它们的呼吸总和除以微生物的数量。然而，这种方法并没有考虑到构成海洋原核浮游生物的绝大多数不同类型的生物，每种生物的功能可能不同。这项新研究揭示了其中的一些差异并提出了新问题。

“我们看到一种微生物与另一种微生物之间存在千倍的差异，”负责该项目的高级研究科学家 Ramunas Stepanauskas 说。“令人困惑的是，消耗大部分氧气并释放大部分二氧化碳的微生物并不是海洋中的主要微生物。不知何故，呼吸不多的生物更成功，这非常令人费解。”

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