新型碳源维持着深海微生物群落

对红海溶解有机碳(DOC)循环的第一次深入分析突出了鱼类迁徙在维持深海微生物和可能的全球碳循环中的重要作用。

生物碳泵是一种循环过程，来自大气的无机碳通过海洋生物体固定并通过海洋层运输到最深的水域和海洋沉积物中。在白天在地表进食并在白天撤退到中间层(200至1000米深)的鱼被认为会影响碳循环，但是它们的贡献程度从未被探索过。

现在，KAUST红海研究中心的Maria Calleja和XoséAnxeluMorán及其同事展示了这种日常迁移对红海碳的垂直运动的影响，以及它如何促进属于该领域的单细胞异养原核生物的新陈代谢。域细菌和古菌。

“在之前的一项研究中，我们的共同作者AndersRøstad和Stein Kaartvedt在红海发现了一个鱼群，每天晚上从大约550米的深度迁移到地表水域进食1，”Calleja说。“我们想知道这种鱼类迁徙如何影响居住在相同深度的微生物群落。我们的两个项目试图通过收集红海采样点的数据来澄清这一点。”

第一项研究检查了DOC浓度的垂直差异以及白天水柱中三个特定层的微生物群落的碳流量1。在八天的时间里，该团队监测了从表面采集的天然水样中的DOC消耗，原核生长和群落组成，白天鱼类停留的深层以及275米的中间层等特征。

最深层的细菌生长效率显着高于先前的估计，“这表明一种不稳定的DOC来源 - 一种美味且容易被细菌分解的物质 - 有助于产生更大的细胞，”Calleja解释说。还发现中层层中的异养细菌群落比地表水中的异养细菌群落更活跃。

“我们的第二篇论文由一位前KAUST博士后领导，他现在在埃克塞特大学弗朗西斯卡加西亚，沿着整个水柱进行了24小时的变化，每两小时取样12个不同的深度(从5到700米)2 ，“Calleja说。“我们分析了24小时循环中DOC，细菌和鱼类运动之间的动态变化。”

研究人员使用流式细胞仪以高时间分辨率分析微生物细胞大小和群落结构，显示出中胚层区域的微生物多样性高于预期。由于鱼类不稳定DOC的这种活跃的碳转移，这些深层微生物群落可能比以前认为的更具活力。

“如果这种情况发生在红海，是否会发生在其他海洋盆地和开阔海域?它可能对全球海洋碳循环产生前所未有的影响，”Calleja指出。

“这两项研究是确定这种捷径对全球生物地球化学循环影响的更广泛项目的一部分，”Morán补充道。