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作者:张翼;王楠;管红香;
单位:中国海洋大学海洋地球科学学院,深海圈层与地球系统教育部前沿科学中心,海底科学与探测技术教育部重点实验室;青岛海洋科学与技术中心海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室;
摘要:冷泉双壳类通过与化能合成细菌共生获得营养。冷泉宏生物软组织生物标志物及其碳稳定同位素组成能够揭示其碳源、营养策略及与共生菌的相互关系。从现代环境中冷泉双壳类及其共生菌的脂质生物标志物中获取的信息对于解释岩石记录中的数据至关重要,因为在岩石记录中,大多数生物学方法并不适用。本文以采自海马冷泉的Acharax sp.、Bathymodiolus aduloides和Archivesica marissinica为研究对象,分析其软组织碳同位素、生物标志物。研究结果表明,3种冷泉双壳类鳃和足均含有大量的饱和脂肪酸、单/多不饱和脂肪酸(MUFAs/PUFAs)、脂肪醇和甾醇类化合物。其中,鳃组织中C_(16:1ω7)、C_(18:1ω7)和C_(18:1ω9)的含量远高于足,其δ13C值分别为–35.2‰~–30.8‰(Acharax sp.)、–46.2‰~–45.7‰(B. aduloides)和–42.9‰~–31.0‰(A. marissinica)。3种冷泉双壳类软组织均不含有ω8脂肪酸和4–甲基甾醇类化合物,表明Acharax sp.、 B.aduloides和A. marissinica的营养方式为与硫氧化菌共生。另外,冷泉双壳类的足中生物标志物及动物合成的多不饱和脂肪酸(C_(20:2))与共生菌脂肪酸具有接近的δ~(13)C值(–44.5‰~–35.3‰),表明宿主营养主要来源于体内的共生菌或至少通过此途径获取大部分的碳。本研究利用脂质生物标志物和化合物特异性碳稳定同位素组成,研究了南海3种冷泉双壳类的碳同化途径、营养状态以及宿主和共生菌之间的关系,是研究不同冷泉宏生物的碳利用和共生机制的关键。
关键词:南海冷泉;;化能合成;;共生;;脂质生物标志化合物;;稳定碳同位素
基金资助:国家自然科学基金“冷泉系统甲烷消耗过程的氢利用及其生物地球化学记录”(42276053);; 崂山实验室科技创新“极端环境系统的流体迁移转换过程”(LSKJ202203502);; 泰山学者青年专家“冷泉沉积地球化学”(tsqn202211069);; 中央高校基本科研业务费专项(202172002)