海洋氮循環的主要參與者可以利用氰酸鹽和尿素
天下
12-11
氨氧化古生菌(Thaumarchaeota)是最豐富的海洋微生物之一。然而,我們仍在探索哪些因素能讓它們在海洋中茁壯成長:一份新發表的論文顯示,海洋毛藻的新陳代謝比之前認為的要廣泛。毛藻在海洋氮循環中起著關鍵作用。它們通過將氨(無機氮的最還原形式)轉化為更氧化的亞硝酸鹽(亞硝酸鹽)來獲得生長所需的能量。這些所謂的氨氧化古生菌是在十多年前才被發現的,然而這些微生物在海洋微生物群落中佔據了很大一部分,儘管氨的濃度很低,但它們在海洋中仍然茁壯成長。
儘管Thaumarchaeota是海洋氮循環的關鍵組成部分,但對於這些神秘的小微生物的生理機制卻知之甚少。一般來說,它們的新陳代謝受到限制,依賴氨作為能量來源。現在發現這是不完全正確的。相反,作者認為,海洋氨氧化古生菌也可以利用有機氮源。研究人員解釋說:「我們首次表明,環境和人工培養的氧化海洋氨古生菌都可以利用氰酸鹽作為額外的能源。氰酸鹽是一種簡單的有機氮化合物。」此外,他們還發現這些微生物也會利用另一種有機氮化合物尿素。
這些發現很重要,因為氰酸鹽和尿素是海洋中常見的氮和能源。Thaumarchaeota利用這些化合物補充新陳代謝的能力可能是它們在海洋中取得巨大成功的原因之一。
研究人員對海洋氨氧化古生菌如何利用氰酸鹽特別感興趣。「我們仍然不確定他們是怎麼做到的。」它們沒有使用氰酸鹽所需的典型酶庫。如果這些生物具有比我們現在所知道的更大的代謝多樣性,以及這種多樣性是如何塑造它們的生態的,那麼,我們將很激動地看到哪些酶允許氧化海洋氨的古生菌使用氰酸鹽。
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