氨氧化古菌或Thaumarchaeota是最豐富的海洋微生物之一。然而，科學家們?nèi)栽诎l(fā)現(xiàn)哪些因素可以讓他們在海洋中茁壯成長。來自不來梅馬克斯普朗克海洋微生物研究所和維也納大學的研究小組現(xiàn)在能夠證明海洋Thaumarchaeota具有比以前想象的更廣泛的新陳代謝。結(jié)果發(fā)表在“ 自然微生物學 ”雜志上。

海洋氮循環(huán)的主要參與者使用氰酸鹽和尿素

Thaumarchaeota在海洋氮循環(huán)中起著關(guān)鍵作用。它們通過將氨(最低還原形式的無機氮)轉(zhuǎn)化為更加氧化的形式：亞硝酸鹽來獲得生長能量。這些所謂的氨氧化古菌在十多年前就已被發(fā)現(xiàn)，但這些生物構(gòu)成了海洋微生物群落的很大一部分，盡管銨的濃度非常低，但卻在海洋中繁衍生息。

盡管Thaumarchaeota是海洋氮循環(huán)的關(guān)鍵部分，但對這些小而神秘的微生物的生理學知之甚少。通常，它們被認為是代謝受限的，依賴于氨作為能源。來自德國不來梅馬克斯普朗克海洋微生物研究所的Katharina Kitzinger及其同事，奧地利維也納大學，美國喬治亞理工學院，德國奧爾登堡Carl von Ossietzky大學和MARUM中心的一項新研究對于德國不來梅的海洋環(huán)境科學，現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)這不是真的。相反，作者表明，海洋氨氧化古菌也可以利用有機氮源。

“我們首次表明環(huán)境和養(yǎng)殖海洋氨氧化古菌可以使用氰酸鹽，一種簡單的有機氮化合物，作為額外的能源，”Kitzinger解釋說。此外，他們表明這些微生物也使用尿素，另一種有機氮化合物。這些發(fā)現(xiàn)很重要，因為氰酸鹽和尿素是海洋中常見的氮和能源。Thaumarchaeota用這些化合物補充新陳代謝的能力可能是他們在海洋中取得巨大成功的一個原因。

Kitzinger尤其對海洋氨氧化古菌如何使用氰酸鹽感興趣?！拔覀?nèi)匀徊淮_定它們是如何做到的。它們沒有使用氰酸鹽所需的典型酶譜。如果這些生物體具有均勻性，那么看哪些酶允許海洋氨氧化古菌使用氰酸鹽將是令人興奮的。比我們現(xiàn)在知道的更大的代謝多功能性，以及這種多功能性如何影響他們的生態(tài)，“Kitzinger說。