2024年10月30日,应兰州大学泛第三极环境中心邀请,马里兰大学环境科学中心教授陈峰教授进行了题为“深海微生物对降解惰性溶解有机碳的适应-SAR202细菌的故事”的专题讲座。讲座由刘勇勤教授主持,采用线下线上结合的方式进行。

海洋是地球上最大的碳库,表层海水的藻类通过光合作用将二氧化碳转化为有机质,导致海洋中存在大量的溶解有机碳(DOC)。其中,大约95%的海洋DOC以惰性溶解有机碳(RDOC)的形式存在,能够在海洋中保存数千年。然而,RDOC的形成与去除过程及其机制仍不清楚。2010年提出的微生物碳泵(MCP)概念突出了微生物在RDOC循环中的关键作用。尽管如此,我们对驱动MCP的海洋微生物代谢活动仍缺乏深入了解。

陈峰教授团队于2019年在百幕大大西洋时间序列站点(BATS)采集了六个不同深度(表层至4535米)的海水样本。通过深度宏基因组测序(每个样本180 Gb),探索了不同深度的微生物多样性及其代谢潜力。结果显示:SAR202细菌在深海中相对更为丰富,获得了173个SAR202基因组,其中91%为新物种,64%为新属,还发现了12个新亚群,拓展了对这一群体的认识,并基于基因组研究揭示其在深水中降解转化RDOC的机制。研究还发现SAR202细菌存在显著的水深生态位分化,其中深海SAR202细菌比表层区域的具有更高的有机物转化潜力,揭示了它们在深海碳循环中扮演重要角色。而海洋表层的光照带中的SAR202具有与深层海水中截然不同的进化地位和功能潜力,其基因组更小,参与的元素循环过程也截然不同,对于理解海洋微生物群落在气候调节和海洋生物地球化学循环中的更广泛意义具有重要价值。

此外,陈峰教授团队基于一年的实验室培养研究,揭示了微生物群落与溶解有机质(DOM)分子的相互作用机制。培养实验表明,SAR202细菌在培养后期变得更加丰富,并参与了RDOC的降解。综合现场和实验室研究表明,SAR202细菌在深海中增强了RDOC的分解,对于理解海洋在全球气候变化和碳循环过程中的重要作用具有重要意义。

该报告引起了老师和同学们的浓厚兴趣,参会师生们与陈峰教授展开了积极的学术交流和激烈的思维碰撞。会议在中心师生们的热烈掌声中圆满结束。