有助于对抗土壤污染的细菌

康奈尔大学的研究人员发现了一种新的土壤细菌——他们以首次发现这种细菌的康奈尔大学教授的名字命名——这种细菌特别擅长分解有机物，包括煤炭、天然气、石油和垃圾燃烧时释放的致癌化学物质。

“自生命开始以来，微生物已经存在了近40亿年。它们创造了我们生活的系统，并维持着它，”综合植物科学学院土壤与作物科学部门的微生物生态学教授丹·巴克利(Dan Buckley)说。“我们可能看不见他们，但他们在操纵局面。”

巴克利和其他五名康奈尔大学的研究人员，以及来自莱康姆学院的同事，在一篇论文中描述了这种新细菌，“Paraburkholderia madseniana sp. nov.，一种从酸性森林土壤中分离出来的酚酸降解细菌”，发表在2月6日的《国际系统与进化微生物学杂志》上。

这种新细菌被命名为麦德森菌，是为了纪念启动这项研究的微生物学教授吉恩·麦德森(Gene Madsen)。他于2017年去世，当时他还没有证实这一发现。

所有的植物和动物，包括人类，都有一群友好的细菌，帮助我们消化食物和抵抗感染。生活在土壤中的细菌不仅有助于植物生长、应对压力和抵御害虫，而且对了解气候变化也至关重要。

新发现的细菌属于Paraburkholderia属，以其降解芳香族化合物的能力而闻名，在一些物种中，形成根瘤的能力可以固定大气中的氮。物种名称，madseniana，反映了Madsen在环境微生物学领域的工作遗产。

马德森的研究重点是生物降解——微生物在分解污染土壤中的污染物方面所起的作用——特别关注被称为多环芳烃(PAHs)的有机污染物。他的工作具有开创性，为那些污染土壤难以挖掘和清除的地区提供了天然工具来处理危险废物。

“吉恩是一个谦逊的人，也是一位伟大的科学家。我很高兴看到他的遗产以这种方式流传下去，”微生物学系教授兼系主任Esther Angert说。“以这位杰出的环境微生物学家的名字命名具有这些特征的细菌是非常恰当的。我想吉恩一定在笑。”

这项工作开始于康奈尔大学火鸡山的一个实验森林，这是一个由康奈尔大学植物园管理的自然区域。马德森从森林土壤中分离出了这种新细菌;巴克利的团队完成了这个项目。

第一步是对这种细菌的核糖体RNA基因进行测序，这提供了基因证据，证明马德森是一个独特的物种。在研究这种新细菌时，研究人员注意到马齿苋特别擅长分解芳香烃，而芳香烃构成了木质素，木质素是植物生物量和土壤有机质的主要成分。在有毒的多环芳烃污染中也发现了芳烃。

这意味着新发现的细菌可能是生物降解研究的候选细菌，也是土壤碳循环的重要参与者。

巴克利的实验室专注于细菌在碳循环中的作用——碳在地球和大气中的自然循环，科学家们说，由于人类过量的碳排放，碳循环已经被打乱了。

巴克利说:“我们对土壤细菌的运作方式知之甚少。”“土壤每年处理的碳量大约是人类从世界各地的汽车、发电厂和供暖设备排放的碳量的7倍，这只是土壤分解植物材料的自然工作。因为土壤中有大量的碳，我们管理土壤的方式的微小变化可能会对气候变化产生重大影响。”

以马森尼亚为例，巴克利的实验室希望更多地了解细菌和森林树木之间的共生关系。初步研究表明，树木为细菌提供碳，反过来，细菌降解土壤有机质，从而为树木释放氮和磷等营养物质。

了解细菌如何分解土壤中的碳可能是土壤可持续性和预测全球气候未来能力的关键。

参考
Paraburkholderia madseniana sp. nov.，一种从酸性森林土壤中分离出来的酚酸降解细菌。罗兰·c·威廉等人。国际系统与进化微生物学杂志，https://doi.org/10.1099/ijsem.0.004029。

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