我国学者研究揭示深海锰结核区沉积物微生物代谢和适应机制

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近日，中国科学院海洋研究所联合自然资源部第二海洋研究所和华中农业大学，系统研究了东太平洋克拉里昂-克利珀顿断裂带区域的锰结核沉积物微生物代谢能力，相关成果近期在国际学术期刊《微生物组》发表。

据了解，研究人员通过对锰结核沉积物样品深度宏基因组测序，重建了179个高质量基因组，通过对这些基因组功能基因的解析，首次提出了不同微生物在金属、碳、氮和硫循环中的作用证据。研究结果显示，在这些富含重金属的沉积环境中，微生物已经进化出了对重金属的抗性机制，研究发现了大量金属氧化还原酶基因，这些基因资源在重金属的生物修复中具有重要潜在应用价值。此外，研究人员提出了锰结核区沉积物中微生物生态的模型。该研究结果可为国际海底管理局的区域环境管理计划和国家多金属结核资源开发与环境修复提供重要的科学支撑。

全球海底蕴藏着丰富的多金属结核资源，因其富含多种战略性金属，被认为是当今最具开发潜力的海底矿床类型。但这些资源主要分布在水深4000~6000米的深海平原，一般远离陆地，生产力极低。近半个世纪以来，许多国家和地区的大量科学组织和团队，针对深海采矿可能引起的环境破坏问题开展了系列影响调查和实验研究。然而，对于栖息在金属结核沉积物环境中的微生物，面临着重金属、寡营养、高压和低温等极端环境条件的挑战，研究人员对其在金属结核矿床环境适应机制及其多样性和代谢能力更是了解甚少。据了解，目前，国际海底管理局正在积极推动区域环境管理计划（REMPs），以保护太平洋深海结核采矿目标区的生物多样性和生态系统功能，东太平洋克拉里昂-克利珀顿断裂带区域是首个REMPs区域。

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