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隐藏在海洋颗粒上的重要微生物过程

 

 

来源:哥本哈根大学                                                      发布时间:2021年6月23日

 

       氮素的可用性对海洋生物的生长至关重要, 然而,在全球海洋中这种元素是稀缺的。多年来,以海水中溶解的有机物为生的细菌是否以及如何进行 氮固定一直困扰着科学家们。早在1980 年代,就有人提出聚集体,即所谓的"海洋雪颗粒",可能是固定氮的合适地点,但这从未得到证实。最近的一项新研究中,哥本哈根大学的研究人员通过使用数学模型证明,微生物对氮的固定可以发生在海洋浮游生物那些死亡或存活的生物聚集体上。该研究发表在《自然通讯》杂志上。

       海洋雪由来自水​​体中不同生物的碎片组成。研究人员首先设法创建了一个模拟海洋雪颗粒条件的模型。通过这个模型,研究人员发现海洋颗粒可以被细菌密集地定殖。细菌的这种生长会导致广泛的呼吸作用,从而导致颗粒上的氧浓度降低,从而实现氮固定的厌氧过程。利用该模型,研究人员发现氮的固定取决于海洋雪颗粒的大小、密度和下沉速度。
 

不同沉降速度的不同类型沉降颗粒中的N 2固定率    图片:nature communications 

       在海水中测量的实际速率与他们的模型中的速率相当。该结果让研究人员对模型的有效性充满信心。该模型不仅首次解释了与海雪相关的 氮固定是如何发生的,也表明该过程对全球海洋氮循环的重要性,因此对浮游生物的生长和生产力也很重要。研究人员希望他们的研究能够激发未来关于海洋颗粒微生物生命的工作,因为它在许多海洋营养物质的循环中起着关键作用。

 

 

 

原文链接:https://www1.bio.ku.dk/nyheder/nyheder/the-hidden-life-on-marine-particles/

编译:刘晓琳