
随着我们的星球温暖,一个被锁在永久冻土的世界将会变得活跃,研究人员担心冷冻土壤的小居民将开始燃烧温室气体,从而放大全球变暖。
加利福尼亚州劳伦斯·伯克利国家实验室(Lawrence Berkeley National National Laboratory)的高级参谋科学家珍妮特·詹森(Janet Jansson)说:“没有人看过微生物会发生什么。”她领导了一项研究,记录了阿拉斯加多年冻土的大块在1200年内首次解冻时发生了什么。
詹森说:“我们现在有一张照片,以前没有一张照片。”冷冻和解冻多年冻土。在此过程中,他们还发现了一个新的科学微生物,并对其整个遗传蓝图或基因组进行了测序。
多年冻土听起来像是这样的 - 已经冻结了数千甚至数十万年的土壤 - 它充满了死亡的植物和其他曾经活着的事物。全球温度上升融化,这种有机物使微生物开始分解。在此过程中,它们释放了含有碳的温室气体。科学家特别担心这一过程可能会抽出大量甲烷,这些甲烷含有碳,并且是一个有力的世界变暖。
因为在永久冻土中有很多碳藏起来,所以科学家担心融化它可能会加剧全球变暖。例如,据估计,北极永久冻土估计包含2009年美国温室气体排放的250倍以上。
甲烷蒙克斯
为了弄清楚微生物在温暖世界中的反应方式,研究人员使用了多年冻土的样品以及其上方的冰冷层,在夏季解冻,被认为是阿拉斯加赫斯克里克的“活动层”。 [南极冰的惊人照片这是给出的
然后,研究人员测序了两个多年冻土样品中包含的DNA,一种称为宏基因组学的方法。然后,他们将样品放在华氏41度(5度摄氏摄氏度)的41度中,将样品解冻。他们在两天后和七天后再次检查了遗传内容。他们还测量了样品发出的气体的浓度。
两天后,他们看到了最初的甲烷。七天后,甲烷浓度显着降低。样品还排出了越来越多的二氧化碳。与甲烷不同,它没有下降。
利用遗传证据,研究人员能够看到样品中的细菌群落相比如何与活跃层相比,以及它们如何随时间变化。
他们发现在整个研究过程中,DNA代表产生甲烷的细菌。但是他们在样品中发现的遗传证据呼应了甲烷的掉落。两天后,吃甲烷的微生物开始增加,并继续这样做七天。
Jansson说,如果多年冻土在更大范围内融化,则可能会抵消其食甲烷的细菌。 “这将完全取决于融化期间的特定环境情景。”
她说,融化速度和土壤中有机物的数量等因素将影响这种动态。从数据中,目前尚不清楚是否有任何清除二氧化碳。
起初,当冻结时微生物社区在两个样品中,即使它们从9.8英尺(3米)的地面出来,它们也有很大的不同。但是在接下来的一周中,每个样本中的微生物社区概况变得彼此之间变得更加相似,并且两者都类似于活动层的群体。
她在一封电子邮件中写道:“我想我们不知道会发生什么,但是我们可以说这转变很快。”
研究人员在他们测序的大量DNA中,对一个产生甲烷的微生物进行了磨练,并组装了其基因组草案或遗传蓝图。
她说:“这种有机体与以前在文献中培养或描述的任何生物都大不相同。”
相当丰富;它们在样品中发现的DNA序列中约有2%属于该生物。詹森说,这可能使这种有机体在产生甲烷中起关键作用。
该微生物还没有名字,但它是一群笨拙的人。
她说:“我们看到的其中一些生物与其他已知对辐射或干燥具有抗性的细菌有关(干燥)。” “这为我们提供了一个线索,即这些生物如何能够在2摄氏度(28.4摄氏度)中生存1000年。” [地球上最苛刻的环境这是给出的
为了生存,微生物可能会找到可以藏起来的地方,例如在不冷冻的咸水胶片中。
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