原绿球藻生物膜形成能力及其对海洋碳循环的贡献

《Nature Communications》：Biofilm formation and dynamics in the marine cyanobacterium Prochlorococcus

　　**摘要**原绿球藻（Prochlorococcus）是一种超微型蓝细菌，负责全球海洋年固碳量的约10%，在全球碳循环中发挥重要作用。尽管这些光合生物通常被认为以自由生活状态存在于透光层中并保持中性浮力，但我们观察到它们可以在多种基质上形成生物膜。这一特性在Prochlorococcus的不同生态型中保守存在，且群体通过非遗传可遗传机制在浮游态和生物膜态之间持续转换。在生长过程中，生物膜中的细胞保持可逆的动态附着状态，对生长、光合作用和碳释放速率的测量表明，生物膜中的细胞比浮游态细胞释放更多有机碳。通过对连续分级样本进行宏基因组分析，对海洋中附着于颗粒的Prochlorococcus细胞比例进行估计，结果显示在透光层和半深海层均存在大量的附着种群。这项工作揭示了Prochlorococcus生态位的一个新维度，并表明其在碳向深海输运中的作用。