将西太平洋整个水柱中的碳氢化合物梯度与微生物群落变化联系起来

《Marine Environmental Research》：Linking hydrocarbon gradients to microbial community variation across full-depth water columns in the Western Pacific Ocean

　　

姜丽佳|陈春雷|胡松涛|姜凌波|张东升|季中强|张春芳|熊亮丽|周海刚

摘要

碳氢化合物在海洋环境中广泛分布，即使在未受污染的海洋环境中，其低浓度也可能影响微生物群落。然而，它们在寡营养开阔海洋系统中的垂直分布模式及其生态影响仍知之甚少。在这项研究中，我们调查了西太平洋六个全深度的浮游水柱剖面（最大深度范围为1,000米至5,900米），将烷烃和多环芳烃（PAHs）的测量结果与44个样本中的微生物群落组成、多样性和组装分析相结合。研究结果表明，n-烷烃表现出明显的深度依赖性富集现象，尤其是长链同系物，这可能与颗粒介导的传输有关；而PAHs的垂直分布模式则更为复杂，受多种过程的影响。分子诊断指标表明其主要来源于热解过程，暗示在垂直传输过程中可能发生了转化。碳氢化合物的梯度变化与微生物群落组成和多样性的变化相关，同时伴随着功能潜力的改变，较高浓度有利于与碳氢化合物相关的异养类群。此外，群落组装分析表明，碳氢化合物的变异性决定了微生物群落的生态位转换；高浓度使微生物类群与其环境生态位脱钩，使组装过程从扩散限制转变为漂移主导。这一转变还得到了共现网络结构简化的支持，表现为在碳氢化合物压力下网络的连通性和复杂性降低。这些发现表明，即使是背景水平的碳氢化合物变异性也可能影响寡营养海洋环境中的微生物群落组织和组装。总体而言，本研究为自然碳氢化合物变异性如何影响寡营养开阔海洋生态系统中的微生物群落组织和组装过程提供了新的见解。