研究人员表示,最近在公海中发现的单细胞生物可能负责将大量大气中的氮转化为可利用的形式。 这项发现发表在今天出版的《自然》杂志上,对于科学家理解全球海洋氮循环以及评估全球变暖的影响具有重要意义。
加州大学圣克鲁兹分校的乔纳森·泽尔及其同事分析了在夏威夷海岸附近的太平洋中采集的水样,以寻找固氮菌。“我们最初出发时认为我们会证明除了我们已经知道的固氮菌之外没有其他固氮菌,”泽尔说。相反,他们发现了蓝藻(以前因其光合作用能力而被称为蓝绿藻),它们表达了固氮酶,这种酶对于将气态氮转化为生物可以吸收的形式至关重要。这种可用的氮随后会刺激吸收二氧化碳的海洋藻类的生长。
其他形式的蓝藻已在沿海水域出现,但新的单细胞纳纤浮游生物在两个方面是独特的:它们在深度超过先前确定的固氮菌两倍以上的深度处大量存在,并且它们在二月份表现出活性——这是以前在海洋固氮菌中从未见过的特性。
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新的发现有助于解释对海洋中可利用氮量的估计和测量之间的不平衡。“这些细菌的生物量可能与其他两种已知的公海固氮菌一样多,”泽尔说。“这并不是说这些新事物是固氮过程中的次要组成部分。” 事实上,在随《自然》报告发表的评论中,南加州大学洛杉矶分校的杰德·富尔曼和道格拉斯·卡彭指出,该团队的发现“远不止是对理解生物多样性的贡献,因为它关系到我们生物地球化学平衡账本中的一个缺口。”