深部岩盤水の微生物群集構造、コアマイクロバイオーム、および機能特性に関する多地域研究

科学分野:

• 微生物学
• 地質微生物学
• 環境科学

背景:

• 深部地殻下の広大な淡水と原核生物の供給源である。
• 深部地下圏の微生物群集の空間分布と機能の理解は限られている。

研究 の 目的:

• 深部地下微生物群集の空間分布と機能を調査すること。
• 地理的に異なる深部地下水のコア微生物分類群を特定すること。

主な方法:

• 3つの地球規模の深部岩盤帯水層からの30の16S rRNA遺伝子増幅ライブラリの比較分析。
• FAPROTAXを用いた微生物群集構造と機能の評価。

主要な成果:

• 微生物群集の組成は、属レベルで空間的に不均一であり、属レベルで空間的に不均一であり、門レベルでさえも局所的および地球的規模で不均一である。
• 環境濾過は、深部地下水の微生物構造に大きく影響する。
• 地下水全体にわたる属レベルのコアマイクロバイオームが特定され、*Comamonadaceae* が普遍的に存在する。
• 化学独立栄養機能が優勢であり、コアおよび優占的な微生物属によって支配されている。

結論:

• 深部地下微生物群集は、著しい空間的不均一性を示すが、コアマイクロバイオームを共有している。
• 環境濾過は、深部地下水における微生物群集構造の主要な駆動力である。
• 特定されたコアマイクロバイオームは、これらの地球規模の生態系の機能特性において重要な役割を果たしている。