“暗氧气”所产生的微生物群落蓬勃发展在我们的地下水bet188真人

近三分之一的地球的淡水资源躺在地下水——远远超过所有湖泊、河流和大气的总和,超过只有极地冰盖的冰。因此,大约一半的人类依赖地下水作为饮用水的来源。

尽管全球地下水的存在和必要的重要性,然而,栖息在它的生物的知识,以及它们如何生存,仍是薄。

最近的一项调查由微生物生态学家埃米尔飞边海洋生物实验室(MBL)发现古地下水港口不仅多样化和活跃的微生物群落,也出乎意料地大量微生物细胞。bet188真人引人注目的是,似乎这些微生物产生“暗氧气”(没有阳光)等丰富的氧气不仅可以滋养这些微生物,但也可能泄漏到环境中,支持其他oxygen-reliant微生物不能生产它自己。这项研究发表在今天自然通讯。

“做研究时,通常发现令人惊讶的结果;我们只是宇宙仍然知之甚少,”拉夫说。“但这是一个强调找到所以完全意想不到的氧气似乎产生了深深的在我们脚下在永恒的黑暗中。起初我们认为污染我们所有的样品,但额外的分析支持蓄水层内的气体的来源。”

这项研究调查了138年地下水样本来自14个含水层,在超过80000平方英里的草原在阿尔伯塔省,加拿大,爱尔兰面积大小的三倍。目的是调查的生物地球化学和微生物生态学广泛的含水层环境。

“暗氧气进入地下水的渗漏可能造成非常重要的后果与气候变化相关的研究,”作者说Marc Strous卡尔加里大学的。

“我们有迹象表明微生物利用地下水氧气消耗甲烷,一种温室气体。特别是在加拿大阿尔伯塔省,甲烷是常见的在地下水和地面可能泄漏到大气中。现在我们将寻求理解如果和这些微生物防止多少甲烷排放。”

令人惊讶的是,研究小组发现年长的地下水样品中微生物细胞明显多于年轻的地下水,暗示这些古老的地下水已经进化为微生物生长提供能量。这一发现与之前的研究在地下海洋和陆地生态系统研究发现,微生物细胞密度通常会随着深度的增加,可能是由于能量的限制。

“在显微镜下计数细菌细胞需要巨大的耐心和技巧,很少做大量的样本,“Strous说。“然而,当伊莎贝拉Hrabe de旧金山加入拉夫博士作为一个项目的学生她就是这样做的,显微镜,花费了数百个小时。正是由于这项工作我们可以显示这些地下水实际上是生产力的生态系统,在那里每个人都预期是地下的沙漠,普遍缺乏营养和能量。”

氧气对人类生活是至关重要的,大多数动物,许多微生物。到目前为止,地球上最氧气产生光合作用,植物和微生物利用太阳光作为能源吸收二氧化碳的增长。因为这个氧不是所有使用的植物和微生物,万古可能积聚在大气中,在人类和其他生物体氧依赖性。

然而,一些模糊的化学和微生物过程可以产生氧气缺乏光。在一个案例中,微生物一氧化氮分割成氮气和氧气,他们在另一个绿泥石分割成氯和氧气。这些过程,也称为微生物歧化作用,被认为是非常罕见的,只有相关的微观范围内,立即产生氧气被消耗。

然而,飞边等人发现证据表明这种氧气产生微生物可能非常丰富和活跃在地下水生态系统。事实上,丰富和活跃的,他们似乎会泄漏大量的“暗氧气”到他们的环境,导致其积累。类似于大气中的氧气通过光合作用的积累,这地下过程可能使微生物靠氧气生存下来并茁壮成长。

“使用氧气呼吸释放出大量能量,有机体可以使用增长和传播,”拉夫说。“这并不奇怪,基本上所有的动物,用肉眼可以看到使用氧气,包括昆虫、软体动物和脊椎动物。没有氧气,他们无法维持如此庞大的身体。同样,我们认为大量的微生物,我们发现在这些地下水通过释放的能量持续使用氧气。这一发现挑战了我们当前的理解地球的地下生态系统。”

参考:飞边,Humez P, De旧金山IH et al。氢和暗氧微生物在不同地下水生态系统生产力。Nat Commun。2023;14 (1):3194。doi:10.1038 / s41467 - 023 - 38523 - 4

本文从以下转载材料。注:材料可能是长度和内容的编辑。为进一步的信息,请联系引用源。