氨氧化古菌或Thaumarchaeota是最豐富的海洋微生物之一。然而，科學(xué)家們?nèi)栽诎l(fā)現(xiàn)哪些因素可以讓他們在海洋中茁壯成長。來自不來梅馬克斯普朗克海洋微生物研究所和維也納大學(xué)的研究小組現(xiàn)在能夠證明海洋Thaumarchaeota具有比以前想象的更廣泛的新陳代謝。結(jié)果發(fā)表在“ 自然微生物學(xué) ”雜志上。

海洋氮循環(huán)的主要參與者使用氰酸鹽和尿素

Thaumarchaeota在海洋氮循環(huán)中起著關(guān)鍵作用。它們通過將氨(最低還原形式的無機(jī)氮)轉(zhuǎn)化為更加氧化的形式：亞硝酸鹽來獲得生長能量。這些所謂的氨氧化古菌在十多年前就已被發(fā)現(xiàn)，但這些生物構(gòu)成了海洋微生物群落的很大一部分，盡管銨的濃度非常低，但卻在海洋中繁衍生息。

盡管Thaumarchaeota是海洋氮循環(huán)的關(guān)鍵部分，但對這些小而神秘的微生物的生理學(xué)知之甚少。通常，它們被認(rèn)為是代謝受限的，依賴于氨作為能源。來自德國不來梅馬克斯普朗克海洋微生物研究所的Katharina Kitzinger及其同事，奧地利維也納大學(xué)，美國喬治亞理工學(xué)院，德國奧爾登堡Carl von Ossietzky大學(xué)和MARUM中心的一項新研究對于德國不來梅的海洋環(huán)境科學(xué)，現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)這不是真的。相反，作者表明，海洋氨氧化古菌也可以利用有機(jī)氮源。

“我們首次表明環(huán)境和養(yǎng)殖海洋氨氧化古菌可以使用氰酸鹽，一種簡單的有機(jī)氮化合物，作為額外的能源，”Kitzinger解釋說。此外，他們表明這些微生物也使用尿素，另一種有機(jī)氮化合物。這些發(fā)現(xiàn)很重要，因?yàn)榍杷猁}和尿素是海洋中常見的氮和能源。Thaumarchaeota用這些化合物補(bǔ)充新陳代謝的能力可能是他們在海洋中取得巨大成功的一個原因。

Kitzinger尤其對海洋氨氧化古菌如何使用氰酸鹽感興趣。“我們?nèi)匀徊淮_定它們是如何做到的。它們沒有使用氰酸鹽所需的典型酶譜。如果這些生物體具有均勻性，那么看哪些酶允許海洋氨氧化古菌使用氰酸鹽將是令人興奮的。比我們現(xiàn)在知道的更大的代謝多功能性，以及這種多功能性如何影響他們的生態(tài)，“Kitzinger說。