基因组证据表明,在永久土解过程中,微生物碳降解由铁氧化还原代谢主导

科学领域:

• 环境微生物学环境微生物学
• 生物地质化学生物地质化学
• 北极科学科学 北极科学

背景情况:

• 永久土的融化释放了古老的有机碳,影响了全球气候反.
• 永久土解中的微生物活动对于碳循环至关重要,但人们对其了解甚少.
• 预测永久土与气候的相互作用需要了解微生物组合和解后的功能.

研究的目的:

• 研究解永久土土壤微生物群中的组成和功能变化.
• 在模拟的融化条件下确定主导碳降解的代谢途径.
• 评估铁氧化还原循环对微生物呼吸和甲生产的影响.

主要方法:

• 使用了定量元编码和元基因组测序.
• 化来自不同深度 (活性层,过渡区,永久土) 的原土壤,在4°C的降温条件下化30天.
• 分析微生物群落组成和功能基因丰度的相对和绝对变化.

主要成果:

• 铁循环的胺蛋白细菌 (Rhodoferax sp. 铁循环的胺蛋白细菌 (Rhodoferax sp. 和加里昂蕾拉 (Gallionella sp.) 的类型. 在过渡区和永久土土壤中增加3-5个数量级.
• 对Fe (III) 减少,Fe (II) 氧化,酸盐降解和酸盐代谢的基因的丰富性显著增加.
• 与甲代谢相关的基因减少,这表明甲生成因铁减少而被抑制.

结论:

• 在初始永久土融化的微生物碳降解是由铁氧化还原代谢主导的.
• 增加的铁减少和氧化增强了微生物呼吸,但抑制了甲基生成.
• 这些发现对于预测北极变暖的永久土气候反至关重要.