新發現的生活在秘魯亞馬遜泥炭地的微生物可能在碳循環中發揮雙重作用。這些微小的生物體有可能穩定碳以進行儲存或將其作為溫室氣體釋放到大氣中。
這些古細菌是在帕斯塔薩-馬拉尼翁前陸盆地發現的,這是一個偏遠且研究不足的地區,佔地約100,000 平方公里(38,610 平方英里)的被洪水淹沒的雨林和沼澤,其下方是古老的泥炭。
這些泥炭地是地球上最大的碳庫之一,估計在其潮濕緻密的土壤中儲存了約 31 億噸碳。這確實是一個巨大的數額;它大約是世界上所有森林儲存的碳的兩倍。
泥炭地是碳儲存的關鍵場所,因為它們的淹水和低氧條件這樣有機物質就可以累積數千年。這一過程在調節溫室氣體排放方面發揮重要作用。
微小的微生物發揮著巨大的作用
在這片飽和土壤中,亞利桑那州立大學和秘魯亞馬遜國立大學的研究人員從該地區收集的宏基因組組裝基因組中發現了這種前所未見的古細菌家族。它們已被確定為深古菌綱的一個家族,是地球上最豐富的微生物之一,並且獨特地適應秘魯西北部熱帶泥炭地的淹水、低氧條件。
這些微生物是生命力頑強的生物,由於其靈活的新陳代謝,能夠在極端條件下繁殖。他們甚至可以消費– 一種對許多其他生物體有毒的氣體 – 並將其轉化為能量。這個過程減少了周圍環境中的碳毒性。當它們分解碳化合物時,它們也會釋放氫氣和二氧化碳2其他微生物用來產生甲烷。
「亞馬遜泥炭地的微生物宇宙在空間和時間上都是巨大的,被其偏遠的位置所隱藏,並且對它們在當地和全球的貢獻的研究嚴重不足,但由於當地的合作夥伴關係,我們現在可以訪問和研究這些研究的合著者、基礎和應用微生物組學生物設計中心的研究員 Hinsby Cadillo-Quiroz 在一份報告中表示陳述。
“我們的工作是尋找適應這種環境的令人難以置信的生物體,其中一些生物體提供獨特而重要的服務——從碳穩定或回收到一氧化碳解毒等。”
新發現的微生物非常適合亞馬遜土壤中的環境,那裡的水和氧氣水平全年都在波動。然而,乾旱和氣溫變暖以及人類活動(包括採礦和森林砍伐)的影響正在破壞這個生態系統的微妙平衡。結果,現在正在釋放溫室氣體,包括甲烷和二氧化碳2,加速氣候變遷。
而且,如果人為破壞繼續下去,到本世紀末,泥炭地可能會釋放出約 5 億噸碳。這大約相當於全世界每年化石燃料排放量的 5%。
這項研究的結果表明,這些熱帶泥炭地有多重要,以及它們多麼需要受到保護,免受人類活動的影響。這就是為什麼這些研究人員提倡永續的土地管理,包括減少泥炭地的森林砍伐、排水和採礦活動。同時,顯然需要對這些環境中的微生物群落進行更多研究。
這項新研究為了解熱帶泥炭地及其微生物群落在全球碳循環中的關鍵作用提供了有價值的新步驟。隨著氣候變遷的繼續發展,從這些小生物身上學到的教訓可能至關重要——該團隊將繼續調查它們,並追蹤它們的進展這裡。
卡迪洛-奎羅斯補充說:“致力於了解茂密壯麗的亞馬遜雨林中的微生物和生態系統是我一生的榮幸,我的目標是利用這一榮譽來保護該地區,應對氣候變遷。”
論文發表在期刊上微生物學譜。