海洋熱浪和氣候變遷導致海洋溫度上升，正在達到深水位。這引發了人們對海洋脆弱的化學和生物系統遭到破壞的擔憂。但新的研究表明，重要的海洋微生物 Nitrosopumilus 導航它們可能已經在適應更溫暖、更缺乏營養的環境。科學家認為，這些適應性強的微生物嚴重依賴鐵質並導致氨氧化。隨著氣候的持續變化，它可能會對海洋中營養物質的分佈產生深遠的影響。
研究結果出現在 美國國家科學院院刊。
驅動海洋營養循環的微生物
Nitrosopumilus 導航 與之密切相關的微生物約佔海洋微型浮游生物的30%。許多科學家認為它們對海洋化學至關重要，因為它們引發支持海洋生態系統的反應。這些古細菌氧化氨，這個過程在海洋氮循環中發揮關鍵作用。
透過將海水中的氮轉化為不同的化學形式，這些微生物控制微生物浮游生物的生長。小生物它們構成了海洋食物鏈的基礎。這意味著古細菌氧化氨的活動最終將有助於保護海洋的生物多樣性。
深海全球暖化可能會影響鋼鐵的使用。
伊利諾大學微生物學教授魏勤說：「全球暖化的影響可能會延伸到1000公尺或更深的深度。」 「我們曾經認為深水基本上不受地表暖化的影響，」厄巴納-尚佩恩說。但現在越來越清楚的是，深海暖化可能會改變這些豐富的古細菌利用鐵的方式。這是他們嚴重依賴的金屬。這可能會影響深海中可用金屬的數量。 」
實驗表明，微生物在溫暖的水中可以更有效地利用鐵。
由秦和南加州大學全球轉化生物學教授大衛·哈欽斯教授領導的研究小組進行了一項精心控制的實驗，旨在避免金屬污染。他們揭示了純粹的文化 Nitrosopumilus 導航 不同的溫度和鐵含量
結果表明，在鐵限制條件下，隨著溫度升高，微生物所需的鐵更少，並且更有效地利用鐵。這些發現表明，生物體可以調整其新陳代謝以應對氣溫升高和鐵可用性下降。
建模表明未來在海洋化學中將發揮更大的作用。
「我們將這些發現與利物浦大學亞歷山德羅·塔利亞布的全球海洋生物地球化學模型聯繫起來，」秦說。 “結果表明，深海古菌群落可能會維持或增強其在氮循環中的作用，並支持氣候溫暖的鐵有限地區的初級生產。”
即將進行的海洋調查將進行以測試這些發現。
今年夏天晚些時候，秦和哈欽斯將擔任這艘研究船上的聯合首席科學家。 西庫利亞克探險隊將從西雅圖出發前往阿拉斯加灣。然後繼續前往亞熱帶環。經停夏威夷檀香山
這次探險將包括另外 20 名研究人員，他們將調查海洋中的自然古菌族群。他們的目標是在現實條件下確認實驗結果。更了解溫度和金屬可用性的變化如何相互作用以影響深海微生物活動。
秦也隸屬於卡爾·R·沃斯基因組生物學研究所。
美國國家科學基金會西蒙斯基金會中國國家自然科學基金委員會伊利諾大學香檳分校和俄克拉荷馬大學支持這項研究
