"远航共生体：漂浮马尾藻微生物组的生态功能与生物地球化学作用研究"

为解决马尾藻超级繁殖事件引发的生态与经济问题，研究人员系统综述了漂浮马尾藻(Sargassum natans/fluitans)微生物组的组成特征、功能机制及其在碳氮循环中的作用。研究整合了宏基因组学与生物地球化学数据，揭示了微生物群落对藻类衍生物转化的关键影响，为海洋生态调控和资源化利用提供了理论支撑。

　　

近年来，北大西洋漂浮的马尾藻(Sargassum)形成横跨数千公里的"大西洋马尾藻带"(GASB)，其生物量峰值达2420万吨，引发海岸线生态灾难和经济损失。这种由S. natans和S. fluitans组成的藻类集群，虽曾局限在马尾藻海，但自2009年扩散后形成持续性超级繁殖现象。传统研究多关注藻体本身，而对其表面附着的庞大微生物群落——这个被称为holobiont(全共生体)的共生系统认识严重不足。

为揭示这一科学盲区，研究团队在《Harmful Algae》发表系统性综述，整合近五年分子生态学与生物地球化学研究成果。通过分析16S rRNA基因测序、宏基因组数据和原位培养实验，首次构建了马尾藻微生物组的组成-功能框架。关键技术包括：1)基于物理分离与全组织粉碎的微生物组采样对比；2)结合稳定同位素示踪的养分循环实验；3)跨研究平台的元数据分析方法；4)针对铁限制(Fe)与甲基膦酸盐代谢的特殊培养体系。

【微真核生物成员】研究显示马尾藻表面附着超过2.4%丰度的硅藻(Stramenopiles, Bacillariophyceae)，以及多种吞噬性原生生物，这些微生物通过光合作用和营养级联效应影响宿主生态位构建。

【生物地球化学作用】微生物群落主导碳(C)、氮(N)、磷(P)循环过程，特别是在铁限制条件下能激活甲基膦酸盐代谢通路，这一发现解释了马尾藻在贫营养海域的扩张机制。

【分子多样性】比较不同采样方法发现，物理剥离法(vortexing/sonication)与全组织粉碎法(crushed samples)获得的微生物组成存在显著差异，研究建议建立标准化分离流程以提高数据可比性。

该研究首次系统阐释了马尾藻微生物组的三维生态功能：1)通过营养循环支撑宿主在寡营养环境生存；2)调控藻源性有机质(SDOM)的转化路径；3)形成特殊的生物地球化学微环境。这些发现不仅为预测马尾藻爆发提供了生物标志物体系，更开创了"藻-菌互作"研究的新范式。作者特别强调，未来需结合单细胞基因组学(scRNA-seq)和原位质谱成像技术，以揭示微生物功能的时空异质性。这项研究为海洋生态建模和藻华治理提供了关键科学依据，同时为开发藻基生物技术(如碳封存、生物冶金)奠定了理论基础。