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我國學者研究揭示深海錳結核區(qū)沉積物微生物代謝和適應機制

2023-08-03 16:36:43  來源: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(yè)大學,系統(tǒng)研究了東太平洋克拉里昂-克利珀頓斷裂帶區(qū)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(fā)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(huán)中的作用證據。研究結果顯示,在這些富含重金屬的沉積環(huán)境中,微生物已經進化出了對重金屬的抗性機制,研究發(fā)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(qū)沉積物中微生物生態(tài)的模型。該研究結果可為國際海底管理局的區(qū)域環(huán)境管理計劃和國家多金屬結核資源開發(fā)與環(huán)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(zhàn)略性金屬,被認為是當今最具開發(fā)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(qū)的大量科學組織和團隊,針對深海采礦可能引起的環(huán)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(huán)境中的微生物,面臨著重金屬、寡營養(yǎng)、高壓和低溫等極端環(huán)境條件的挑戰(zhàn),研究人員對其在金屬結核礦床環(huán)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(qū)域環(huán)境管理計劃(REMPs),以保護太平洋深海結核采礦目標區(qū)的生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)功能,東太平洋克拉里昂-克利珀頓斷裂帶區(qū)域是首個REMPs區(qū)域。(總臺記者 王偉 柳棟)

編輯:張寒冰
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