在黃石泉發(fā)現(xiàn)的一組全新的甲烷打嗝微生物

科學家自成立以來已經(jīng)過去了近一個世紀發(fā)現(xiàn)能夠向環(huán)境中噴射甲烷的單細胞生物。

雖然這些細菌的微觀表親占據(jù)了各種極端的棲息地——在數(shù)公里的冰層下、在沙漠的熱沙中、在深海的熱液噴口附近，以及在垃圾填埋場和廢水中——但它們都屬于古細菌王國內(nèi)的同一超門，稱為Euryarchaeota.

事實證明，他們并不孤單。

大約十年前，在油田和溫泉周圍工作的科學家從未描述的微生物中發(fā)現(xiàn)了DNA，這表明它們可能產(chǎn)生甲烷氣體。與自1933年以來科學界已知的所有其他“產(chǎn)甲烷菌”不同，這些微生物嫌疑人不屬于Euryarchaeota。

“我們對這些生物體的了解只是它們的DNA，”說蒙大拿州立大學的微生物學家Roland Hatzenpichler。

“從來沒有人見過這些所謂的產(chǎn)甲烷菌的細胞;沒有人知道他們是否真的使用了他們的產(chǎn)甲烷基因，或者他們是否是通過其他方式生長的。

現(xiàn)在，兩個不同的研究團隊，一個在中國工作，另一個在美國工作，已經(jīng)設(shè)法在實驗室中培養(yǎng)了這些微生物，驗證它們確實會產(chǎn)生甲烷。

其中兩只產(chǎn)生甲烷的原核生物被發(fā)現(xiàn)在美國黃石國家公園的溫泉中游泳。每個都屬于門熱蛋白瘤，這是 Euryarchaeota 的不同分支。

Hatzenpichler和他的同事培養(yǎng)的微生物之一屬于古細菌Methanomethylicia，該菌群在全球各種環(huán)境中都有發(fā)現(xiàn)。另一種屬于Methanodesulfokora，主要局限于溫泉和深海。

在實驗中，兩組都通過將甲醇轉(zhuǎn)化為甲烷在無氧環(huán)境中茁壯成長。

在距離黃石公園半個地球之外，由中國農(nóng)業(yè)農(nóng)村部沼氣研究所和荷蘭瓦赫寧根大學領(lǐng)導的另一個科學家團隊也偶然發(fā)現(xiàn)了一種來自熱原生植物門的新型“產(chǎn)甲烷菌”。

他們在中國的一個油田中發(fā)現(xiàn)了Methanosuratincolia，經(jīng)過多年的工作，該團隊發(fā)現(xiàn)微生物的能量代謝與甲烷的產(chǎn)生密切相關(guān)。

“我們的研究結(jié)果證實，產(chǎn)甲烷菌的多樣性超出了經(jīng)典的Euryarchaeota，”該團隊總結(jié)在他們的論文中，該論文是與蒙大拿州的研究聯(lián)合發(fā)布的。

產(chǎn)甲烷菌負責因為在地球上產(chǎn)生大部分甲烷，遠遠超過火山活動。鑒于其中一些單細胞生物在全球范圍內(nèi)的廣泛分布，研究人員懷疑它們是我們星球甲烷排放和碳循環(huán)的關(guān)鍵因素。

幾十年來一直被忽視，我們對它們還有很多不了解的地方。例如，Thermoproteota 門中的微生物是否總是呼出甲烷？還是它們只在氧氣稀缺的極端環(huán)境中存在時才這樣做，例如溫泉或深海？

“我最好的賭注是，它們有時會通過制造甲烷來生長，有時它們會完全做其他事情，但我們不知道它們何時生長，如何生長，或為什么生長，”說哈岑皮希勒。

“我們現(xiàn)在需要找出它們何時有助于甲烷循環(huán)，何時沒有。

關(guān)于黃石溫泉中發(fā)現(xiàn)的產(chǎn)甲烷菌的兩項研究發(fā)表在自然界這里和這里.

中國某油田產(chǎn)甲烷菌研究發(fā)表于《自然界.

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