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作者:陈杨;管红香;李三忠;
单位:中国海洋大学海洋地球科学学院,海底科学与探测技术教育部重点实验室,深海圈层与地球系统前沿科学中心;青岛海洋科技中心海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室;
摘要:深海冷泉与热液是两类典型的化能生态系统,孕育了特殊的宏生物群落,包括贻贝、蛤类和管虫等大型无脊椎动物,这些宏生物普遍与体内共生的化能细菌形成共生关系,通过细菌氧化甲烷或硫化氢等还原性化合物来固定碳,为宿主提供主要营养来源。由于冷泉和热液环境在地质条件上的差异,宏生物体内的生物标志物既呈现出共性又存在显著的差异。本文系统综述了两类生态系统中典型共生宏生物中脂类、氨基酸及其他非脂类生物标志物的共性和差异:两类生态系统下的共生宏生物均具有典型的“化能自养”代谢特征,又在脂类、氨基酸等生物标志物组成上出现显著差异,这种共性与差异直接反映了共生菌类型和宿主适应策略的差异,体现了不同化能共生模式下宏生物的代谢适应机制。通过综述冷泉与热液环境下宏生物生物标志物的最新研究成果,阐述了不同共生模式下宏生物的代谢适应策略及其地质意义。然而,目前针对冷泉与热液宏生物中生物标志物异同的系统性比较仍较为不足。本研究基于现有成果,总结两类环境中宏生物生物标志物的差异性,并提出未来研究中可通过高分辨率代谢组学、多组学数据整合分析和分子化石研究等方法扩展标志物体系,谱写新的研究篇章。
关键词:冷泉;;热液;;宏生物;;生物标志物;;化能合成共生关系
基金资助:国家自然科学基金(42276053);; 崂山实验室科技创新项目(LSKJ202203502);; 泰山学者青年专家项目(tsqn202211069);; 中央高校基本科研业务费专项(202172002,202212010)