热带高山帕拉莫生态系统土壤宏基因组揭示未被发现的微生物多样性与非甲烷主导的碳循环机制

《ISME Communications》：Genome-reseolved metagenomics reveals non-methanogenic soil lineages in an Andean páramo wetland

　　湿地是大气甲烷的最大自然来源，预计热带湿地将在气候变化下推动排放量增幅最大，但高海拔热带系统在全球预测这一响应的框架中却基本缺席。在此，我们调查了哥伦比亚钦加萨国家自然公园中帕拉莫生态系统三个生态位的土壤宏基因组。微生物群落组成在不同生态位间存在显著差异，其中泥炭土表现出最高的多样性。基因组解析的宏基因组分析共回收了109个高质量宏基因组组装基因组（MAGs）；其中8.3%（9个MAGs）无法归类到任何已描述属，代表系统发育上的新支系，而37.6%（41个MAGs）在湿地专有的MUCC数据库中缺失，但在GTDB中存在。功能分析揭示了广泛的Wood-Ljungdahl途径潜力，并辅以细菌还原性甘氨酸途径和反向三羧酸循环。在任何高质量或中等质量的基因组或组装contigs中均未检测到产甲烷标记基因（mcrABG），表明基因组解析的群落为非产甲烷型。然而，在读水平搜索中仍回收到了低丰度的产甲烷菌信号，集中在泥炭土中并与酸性泥炭地典型的氢营养支系相关，表明产甲烷作用存在但程度轻微。代谢潜力则支持了产乙酸固碳和硫酸盐还原，表明其碳循环机制有别于以甲烷为主导的传统湿地。综上所述，这些发现确立了热带高山帕拉莫生态系统作为被忽视的系统发育新微生物多样性储备库的地位，其代谢潜力与其他湿地不同。这些MAGs的公开发布扩展了热带高山生态系统的基因组代表性，为改善高海拔生态系统碳循环的预测提供了基础。