200704上海交大-侯佳林-环境微生物-Microbiome中文推送-详细版1

微生物群落在深海热液硫化烟囱体由活跃转换为非活跃状

态过程中的演替模式

Microbial succession during the transition from active to inactive stages of deep-

sea hydrothermal vent sulfide chimneys

期刊：Microbiome [IF 11.607]

发表日期：2020 年 6 月 30 日

DOI: https://doi.org/10.1186/s40168-020-00851-8

原 位 链 接 ： https://microbiomejournal.biomedcentral.com/articles/10.1186/s40168-020-

00851-8

Natarajan

主要单位：

1

际联合实验室

2

3

喷发超高温热液的硫化烟囱体是该生态系统的典型代表性特征。之前已有研究关注活跃烟囱

体和熄灭时间长达千年的非活跃烟囱体中的微生物类群，但是对短期内熄灭的烟囱体却鲜有

报道，此外我们对于微生物群落在烟囱体由活跃状态转换至非活跃状态过程中的演替模式也

了解甚少。在本研究中，我们基于宏基因组学技术对两个来自东太平洋 9°-10°N 热液区域的

硫化烟囱体样本进行了全面的比较分析，其中 L-vent 烟囱体处于活跃喷发状态，而另一个

非活跃的 M-vent 烟囱体在大约 7 年之前已确认熄灭。来自全长 16S rRNA 基因和 173 个高

质量宏基因组拼接基因组（Metagenome-Assembled Genome, MAG）的证据显示，具有

反硝化潜能的硫/氢气氧化 Campylobacteria 和 Aquificae 作为初级生产者在活跃的 L-vent

烟囱体中占据主导地位，它们通过还原性三羧酸循环途径（rTCA）进行碳固定。而在近期

熄灭的 M-vent 烟囱体中，异养细菌如 Delta-/Beta-/Alphaproteobacteria 和 Bacteroidetes

表 1 活跃 L-vent 与短期非活跃 M-vent 烟囱体所喷发热液的地化特征

其中 L-vent 所喷发的热液高达 231℃，富含大量的氢气和溶解态硫化物（分别为 6.3 和

0.83 mM），而从非活跃的 M-vent 所喷发的热液仅有 35℃，且溶解态硫化物仅有 0.00042

mM，氢气浓度低于检测极限。