研究人員表示,最近在公海中發現的單細胞生物可能負責將大量大氣中的氮轉化為可利用的形式。 這項發現發表在今天出版的《自然》雜誌上,對於科學家理解全球海洋氮迴圈以及評估全球變暖的影響具有重要意義。
加州大學聖克魯茲分校的喬納森·澤爾及其同事分析了在夏威夷海岸附近的太平洋中採集的水樣,以尋找固氮菌。“我們最初出發時認為我們會證明除了我們已經知道的固氮菌之外沒有其他固氮菌,”澤爾說。相反,他們發現了藍藻(以前因其光合作用能力而被稱為藍綠藻),它們表達了固氮酶,這種酶對於將氣態氮轉化為生物可以吸收的形式至關重要。這種可用的氮隨後會刺激吸收二氧化碳的海洋藻類的生長。
其他形式的藍藻已在沿海水域出現,但新的單細胞納纖浮游生物在兩個方面是獨特的:它們在深度超過先前確定的固氮菌兩倍以上的深度處大量存在,並且它們在二月份表現出活性——這是以前在海洋固氮菌中從未見過的特性。
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新的發現有助於解釋對海洋中可利用氮量的估計和測量之間的不平衡。“這些細菌的生物量可能與其他兩種已知的公海固氮菌一樣多,”澤爾說。“這並不是說這些新事物是固氮過程中的次要組成部分。” 事實上,在隨《自然》報告發表的評論中,南加州大學洛杉磯分校的傑德·富爾曼和道格拉斯·卡彭指出,該團隊的發現“遠不止是對理解生物多樣性的貢獻,因為它關係到我們生物地球化學平衡賬本中的一個缺口。”