从微型生物功能类群研究到海洋储碳机制的新认识——方法创新带动科学发现的一个典型案例  

The research of typical microbial functional group reveals a new oceanic carbon sequestration mechanism——A case of innovative method promoting scientific discovery

作　　者：张飞[1] 刘纪化[1,2] 李强[1] 邹丽洁[1] 张瑶[1] 

机构地区：[1]厦门大学近海海洋环境科学国家重点实验室,厦门361102 [2]山东大学海洋研究院,济南250100

出　　处：《中国科学：地球科学》2016年第1期9-17,共9页Scientia Sinica(Terrae)

基　　金：科技部创新方法工作专项项目(编号:2011IM010700);国家自然科学基金项目(编号:41422603;41176095;91428308);国家海洋局专项项目(编号:GASI-03-01-02-03)资助

摘　　要：海洋微型生物是海洋生物地球化学循环的主要驱动者,也是海洋能量代谢的主要参与者,在海洋生态系统中发挥着举足轻重的作用.好氧不产氧光合异养细菌(AAPB)是海洋中一类重要的功能类群,在海洋中广泛分布,它们可以利用光能补充自身的能量代谢,在海洋碳循环中发挥着重要而特殊的作用.在21世纪初,由于微型生物显微荧光定量方法的弊端,人们对于AAPB分布规律的认识存在着一定的偏差."时间序列红外荧光显微数字化方法"(TIREM)的建立,修正了AAPB定量偏差,揭示了海洋中AAPB分布的真正规律.之后,对AAPB生态分布调控因素的进一步研究表明:相对于光照,溶解有机碳(DOC)对AAPB绝对丰度和相对丰度的影响更重要.此认识推翻了"AAPB通过利用光能就可以赢得与普通异养细菌竞争"这一"想当然"的理论推测.而对AAPB碳源利用特点的研究表明,此功能类群具有重要的碳分馏作用,即AAPB在碳代谢过程中,部分碳源并非简单的沿着传统生物泵方向传递.在此基础上的海洋微型生物与DOC相互作用关系研究,最终导致海洋储碳新机制—微型生物碳泵(MCP)的提出,它解释了海洋中巨大溶解有机碳库存在的原因和机制,实现了海洋储碳机制理论上的新突破.

关 键 词：海洋微型生物 好氧不产氧光合异养细菌 时间序列红外荧光显微数字化技术 微型生物碳泵 海洋碳循环 

分 类 号：Q178.53[生物学—水生生物学]