深海多金属団塊堆積物における微生物群集帯状分布の根底にある環境要因と生態学的プロセス

科学分野:

• 深海微生物学;海洋生態学;生物地球化学

背景:

• 微生物群集は深海生態系のプロセスと生物多様性を駆動する。;多金属団塊堆積物中の微生物群集を維持するメカニズムは十分に理解されていない。

研究 の 目的:

• 深海の多金属団塊堆積物における微生物集団と垂直分布を調査する。;微生物群集の構造と機能に影響を与える環境要因を特定する。

主な方法:

• 堆積物コアの16S rRNA遺伝子アンライコンシーケンシング。;微生物多様性（アルファおよびベータ多様性）の分析。;共起ネットワーク分析と環境決定因子（深度、TOC、TN、重金属）の特定。

主要な成果:

• 原核生物の多様性の顕著な垂直層構造が観察され、表層堆積物で最も高いアルファ多様性が示された。;堆積物層間でベータ多様性に有意な差があり、深度が主要な構造化要因として特定された。;すべての深度で群集を支配したのは、普遍的なコア微生物叢（Chloroflexi、Proteobacteria、Patescibacteria、Acidobacteriota）であった。;微生物ネットワークは、表層の複雑な負の関連から、深度が増すにつれて協調的なモジュラーネットワークへと変化した。;アセンブリメカニズムは、深度が増すにつれて決定的支配から確率的支配へと移行した。

結論:

• 深度は、多金属団塊堆積物中の微生物群集を構造化する重要な要因である。;コア微生物叢が垂直方向に優勢であり、深度が増すにつれて明確な生態学的シフトが発生する。;本研究の結果は、深海採掘地域の環境影響評価および生態系修復のためのベースラインデータを提供する。