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文章荐读
Keneally et al.在Limnology and Oceanography上发表文章“Organic matter accumulation drives methylotrophic methanogenesis and microbial ecology in a hypersaline coastal lagoon”。
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文章简介
高盐度是温暖、热带和干旱地区的沿海湿地的常见现象。由于气候变化导致的降雨量、海平面和人类对盆地和海岸线的改造，这些生态系统的盐碱化可能会进一步加剧。然而，高盐度海岸湿地的碳循环尚未得到充分理解，并且在气候模型中受到的约束也很少。在Coorong，这是一个被《拉姆萨尔公约》（Ramsar Convention）列为国际重要湿地的富营养化、高盐度泻湖。由于细粒沉积物、浮游植物和悬浮沉积物的沉降，泻湖较深区域的有机物迅速积累。在初步调查中，在这些细粒沉积物的表面观察到了较高的地表水甲烷（CH4）浓度。为了确定CH4产生的驱动因素，对表层沉积物中的有机物和沉积物特性进行了评估。使用遗传标记（即16rDNA和mcrA功能基因）来描述微生物群落。通过多条证据，这项研究确定了有机物、甲烷生成菌的丰度和盐度是CH4产生的重要驱动因素，CH4在沉积区高度集中。古细菌在沉积带也较为丰富，包括甲基营养型产甲烷菌：Methanofastidiosales、Methanomasiliicoccales、Methermicocccaceae和Methanococides。这些产甲烷菌与孔隙水中CH4高度相关，表明受甲基营养化产甲烷的影响。为了进一步研究，我们用PICRUSt2从16S rRNA中预测了代谢基因。这是首次对Coorong地区CH4动态进行分析，强调了将这些独特的生态系统纳入全球气候模型的必要性，以增强我们对气候变化中温室气体动态和排放的理解。
图1 研究区域及采样点。
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研究结果
图2 各点位绘制深度、沉积物有机质和沉积物特征。
表1 沉积带基因丰度与CH4浓度。
图3 微生物群落β-多样性。
图4 直接产生或消耗CH4的分类群的对数相对丰度。(a)在不同沉积组之间确定的产甲烷菌有显著差异。(b)所有鉴定出的需氧甲烷营养细菌。
图5 预测基因的差异丰度。KEGG同源物根据相关代谢途径(中心标记)进行分类，并通过log2倍变化(log2FC)(左图)和相应的相对丰度(右图)进行可视化。正的log2FC值(蓝色)表示沉积带中基因富集，其中log2FC为1表示该值为其两倍。负值(黄色)表示在沉积带外富集。相对丰度图将每个类别的单个基因分成条形图，对应相同的颜色。
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文献来源
Christopher Keneally, Matilda Southgate, Daniel Chilton, Virginie Gaget, David T. Welsh, Luke Mosley, Dirk V. Erler, Stephen P. Kidd, Justin Brookes, Organic matter accumulation drives methylotrophic methanogenesis and microbial ecology in a hypersaline coastal lagoon, Limnol. Oceanogr. 9999, 2024, 1–14, https://doi.org/10.1002/lno.12637.
编辑：吴胜男
