The Innovation Geoscience | 揭秘南海永乐龙洞：微生物如何控制温室气体排放

主要观点总结

本文主要研究了西沙永乐龙洞内的微生物在甲烷释放和吸收等物质转化过程中的特殊性和全球范围的物种联系。通过对永乐龙洞内的微生物群落结构、新种比例、代表性基因组、转录活性和功能基因的分析，揭示了微生物驱动下的甲烷循环过程，以及缺氧区微生物新种的比例和特性。此外，文章还探讨了微生物对海洋表层物质循环的贡献，以及永乐龙洞内复杂的碳、氮、硫、磷等元素循环过程。

关键观点总结

关键观点1: 西沙永乐龙洞内的微生物研究重要性

永乐龙洞是世界上最深的海洋蓝洞之一，包含低氧区和缺氧区，是研究海洋无氧区形成、物种演化等的绝佳场所。其特殊的环境为研究微生物在极端环境下的适应性和进化提供了重要的研究对象。

关键观点2: 甲烷循环过程的揭示

本研究通过基因组学和转录组学的证据，揭示了永乐龙洞中独特的由微生物群落驱动的水体甲烷循环过程。发现MPn和DMSP的微生物降解在甲烷产生中的关键作用，以及厌氧细菌的甲烷有氧消耗现象。

关键观点3: 微生物新种和特殊性的发现

研究发现永乐龙洞内的低氧区存在大量微生物新种，这些微生物新种在甲烷消耗过程中发挥了重要作用。同时，洞内存在复杂的碳、氮、硫、磷等元素循环过程，这些过程对实验室模拟海洋蓝洞生态系统和培养高价值微生物提供了理论依据。

关键观点4: 研究意义和展望

本研究为深入了解海洋微生物新种来源、加速进化机制、厌氧环境响应和适应能力提供了关键信息。同时，永乐龙洞作为一个天然的海洋生态系统形成和演化实验室，具有重要的保护、研究和应用价值。

文章预览

利用最新的采样方式研究西沙永乐龙洞内的微生物的特殊性和全球范围的物种联系，探究其在甲烷释放和吸收等物质转化过程中的生态角色。 导 读 随着全球气温升高，海洋中的缺氧区也在增加，将加剧全球气候变化的潜在威胁。位于中国南海的西沙永乐龙洞是世界上最深的海洋蓝洞，包含厚度超过200米的低氧区和缺氧区。我们对其水体环境中微生物新种的来源，物质循环过程，尤其是微生物驱动的甲烷产生和消耗过程进行了分析。研究发现龙洞内累积的甲烷由微生物降解海洋表面沉降的二甲基巯基丙酸内盐（DMSP）和有机膦酸盐（MPn）产生。龙洞内的低氧区35%的原核微生物为新种，并且来自Bacteroidota的微生物新种在低氧区消耗了77%的甲烷，阻止了甲烷从龙洞释放到大气。本研究不仅揭示了海洋地质凹陷内形成温室气体的可能性和微生物来源，也使 ………………………………