北大西洋の深海における,疑似窒素化および非窒素化アーケアの主要なグラデーション
Hélène Agogué1, Maaike Brink, Julie Dinasquet
1Department of Biological Oceanography, Royal Netherlands Institute for Sea Research (Royal NIOZ), PO Box 59, 1790 AB Den Burg, Texel, The Netherlands.
北大西洋のほとんどの深海のクレーナルカイオタは,オートロフィックなアンモニア酸化物質ではなく,ヘテロトロフィックです. そのアンモニア・モノオキシゲネーゼ (amoA) 遺伝子の豊富さは,深さや緯度によって減少し,バチペラジックゾーンでのアンモニアの酸化が限られていることを示唆しています.
科学分野:
- マリン・マイクロバイオロジー
- 海洋の生地化学サイクル
- アーカイア (Archaea) とは
背景:
- 空気中性窒素化は,主にバクテリアと最近認識されたCrenarchaeotaによって媒介される海洋の窒素サイクルに不可欠です.
- アーカイアルアンモニアモノオキシゲネーゼ (amoA) 遺伝子は,海洋システム,特に地表水およびメソペラジック水域に多く見られます.
- Crenarchaeotaは,非常に低いアンモニア濃度にもかかわらず,深海 (> 1,000 m) で豊富に存在する.
研究 の 目的:
- 北大西洋の深海におけるアンモニア酸化におけるクレーナルカイオタの役割を調査する.
- 古代アモア遺伝子の分布と豊富さを,深さと緯度の関係で決定する.
- バチペラジック・クレーナルカイオタがオートロフィックアンモニア酸化剤として機能するかどうかを評価する.
主な方法:
- 考古学的アモア遺伝子の豊富さの定量分析.
- クレナーケアの16SリボソームRNA (rRNA) 遺伝子の豊富さの測定.
- バチペラジックゾーンにおける暗い二酸化炭素の固定率の評価.
主要な成果:
- 古代アモア遺伝子の豊富さは,深さ (4,000 m) と北大西洋の亜極から赤道地域への深さとともに著しく減少した.
- 顕著な垂直および緯度グラデーションは,アーカイアルアモAとクレナーカイアル16SrRNA遺伝子の比率で観察されました.
- 低いamoA遺伝子複製数と最小のダークカーボン二酸化炭素固定率は,北大西洋のバチペラジックで限られたオートロフィックアンモニア酸化を示しています.
結論:
- 北大西洋のほとんどのバチペラジッククレーナーキオタは,オートロフィックアンモニア酸化剤として機能しない可能性が高い.
- これらの生物はおそらく異質性であり,深海の有機物質を利用している.
- この研究は,海洋窒素循環における深海のクレナルカイオタの生態学的役割を再検討する必要性を強調しています.
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