我國學者研究揭示深海錳結核區沉積物微生物代謝和適應機制
2023-08-04 01:36:16 來源：北京日報
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央視新聞客戶端
近日，中國科學院海洋研究所聯合自然資源部第二海洋研究所和華中農業大學，系統研究了東太平洋克拉里昂-克利珀頓斷裂帶區域的錳結核沉積物微生物代謝能力，相關成果近期在國際學術期刊《微生物組》發表。
據了解，研究人員通過對錳結核沉積物樣品深度宏基因組測序，重建了179個高質量基因組，通過對這些基因組功能基因的解析，首次提出了不同微生物在金屬、碳、氮和硫循環中的作用證據。研究結果顯示，在這些富含重金屬的沉積環境中，微生物已經進化出了對重金屬的抗性機制，研究發現了大量金屬氧化還原酶基因，這些基因資源在重金屬的生物修復中具有重要潛在應用價值。此外，研究人員提出了錳結核區沉積物中微生物生態的模型。該研究結果可為國際海底管理局的區域環境管理計劃和國家多金屬結核資源開發與環境修復提供重要的科學支撐。
全球海底蘊藏著豐富的多金屬結核資源，因其富含多種戰略性金屬，被認為是當今最具開發潛力的海底礦床類型。但這些資源主要分布在水深4000~6000米的深海平原，一般遠離陸地，生產力極低。近半個世紀以來，許多國家和地區的大量科學組織和團隊，針對深海采礦可能引起的環境破壞問題開展了系列影響調查和實驗研究。然而，對于棲息在金屬結核沉積物環境中的微生物，面臨著重金屬、寡營養、高壓和低溫等極端環境條件的挑戰，研究人員對其在金屬結核礦床環境適應機制及其多樣性和代謝能力更是了解甚少。據了解，目前，國際海底管理局正在積極推動區域環境管理計劃（REMPs），以保護太平洋深海結核采礦目標區的生物多樣性和生態系統功能，東太平洋克拉里昂-克利珀頓斷裂帶區域是首個REMPs區域。
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