南极海冰微生物生存机制:新研究揭示极端环境适应策略
南非斯泰伦博斯大学近期发布公报,揭示南极海冰微生物依靠一种含硫化合物在极端寒冷环境中存活,并可能参与区域气候调节。该研究由南非科学家主导,英国和意大利团队协同完成。
南半球冬季,南大洋海冰中二甲基巯基丙酸内盐(DMSP)浓度可达周围海水的38倍。研究还发现大量与DMSP合成相关的藻类基因,以及多种此前未被识别的细菌生成基因。这一发现显著拓展了对南大洋冬季微生物生态系统的认知。
DMSP是海洋环境中最丰富的有机含硫化合物之一,帮助生物抵御严寒和高盐等极端压力。研究表明,南大洋海冰微生物广泛具备DMSP循环利用的代谢途径,DMSP本身也是微生物获取碳和硫的关键来源。这些微生物既依靠DMSP抗冻,也以它为食。研究人员认为,该生物过程对微生物在极端环境中的生态适应与生理调节至关重要。
值得关注的是,DMSP降解产物可产生气候冷却效应。海冰微生物群落参与含硫化合物循环,进而推动气候冷却。研究团队计划下一步将这些微生物群落纳入地球系统模型以辅助气候预测。该研究进一步证实南大洋边缘海冰区存在与气候调节相关的生物地球化学过程。
相关研究论文已发表于《自然-通讯》杂志。
