畢格羅海洋科學(xué)實驗室的研究人員領(lǐng)導(dǎo)的一項新研究表明，一小部分海洋微生物負責(zé)海洋中大部分氧氣的消耗和二氧化碳的釋放。發(fā)表在《自然》雜志上的這一令人驚訝的發(fā)現(xiàn)來自一種新方法，該方法提供了對這些有助于控制大氣和海洋之間復(fù)雜的二氧化碳交換的生物體的前所未有的洞察力。
來自 Bigelow 實驗室、維也納大學(xué)、西班牙海洋學(xué)研究所和普渡大學(xué)的 13 名研究人員共同撰寫了這項研究，該研究檢查了稱為原核浮游生物的海洋微生物，這是群細菌和古細菌，占海洋細胞的 90% 以上。該團隊發(fā)現(xiàn)，不到 3% 的原核浮游生物細胞占該組消耗的所有氧氣的三分之一。
“這對我們了解海洋中的碳循環(huán)如何運作具有重大意義，”畢格羅實驗室的博士后科學(xué)家、共同主要作者 Jacob Munson-McGee 說。“如果這些過程由一小部分微生物主導(dǎo)，那將是我們目前對這一基本海洋過程的看法的重大轉(zhuǎn)變。”
原核浮游生物利用有機物通過稱為細胞呼吸的過程產(chǎn)生能量，該過程消耗氧氣并釋放二氧化碳。為了估計海洋微生物的呼吸量，研究人員通常將它們的呼吸總和除以微生物的數(shù)量。然而，這種方法并沒有考慮到構(gòu)成海洋原核浮游生物的絕大多數(shù)不同類型的生物，每種生物的功能可能不同。這項新研究揭示了其中的一些差異并提出了新問題。
“我們看到一種微生物與另一種微生物之間存在千倍的差異，”負責(zé)該項目的高級研究科學(xué)家 Ramunas Stepanauskas 說。“令人困惑的是，消耗大部分氧氣并釋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，這非常令人費解。”
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