科學家發現多功能海洋細菌可能會對全球變暖產生影響

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科學家發現，一種「稀有」海洋細菌的分布範圍較之前更為廣泛，並且具有很強的新陳代謝能力，可以促進溫室氣體產生。這項成果發表在11月1日的《Science Advances》期刊上[1]。

曾經很少被人們關注的亞硝化菌存在於海洋的各個角落，它們的無氧生存能力十分驚人。亞硝化球菌和其他類似細菌的生物功能一般是通過亞硝酸根的氧化來補充海洋中的硝酸鹽，同時將二氧化碳轉化為細胞結構的成分。藻類植物在海洋中吸收光能，並將二氧化碳固定在自身，氮的存在通常會限制藻類和其他類似植物的生長。然而氮對地球上的所有生物都是必不可少的，因為它是製造蛋白質和核酸所必需的，而它最豐富、最穩定的形式是硝酸鹽。因此，硝酸鹽的可用性與海洋儲存二氧化碳的能力直接相關。陽光照射的海面常常會耗盡硝酸鹽，但硝化細菌的存在會將硝酸鹽高濃度的聚集在深海中。當深海的海水重新循環到陽光照射的表面（海洋循環的一部分，平均每1000年循環一次)，這種深海硝酸鹽將會補充綠色生物的生長，這些生物構成了海洋中所有生命的基礎。

然而，通過一系列的實驗，在南大西洋納米比亞海岸（South Atlantic off the Namibian coast）的研究發現，亞硝化菌可以在缺氧情況下轉換其新陳代謝方式。儘管一些已知的其他海洋細菌也能產生一氧化氮，但這是第一次發現一種海洋氮化細菌能促進這種高效的溫室氣體和平流層臭氧消耗劑的產生。更重要的是，在全球資料庫中的搜索顯示，亞硝化菌實際上是一種世界範圍的分布的菌落，意味著它的N2O生產潛力也是無處不在的——考慮到在全球變暖的影響下海洋正在逐漸失去氧氣，這也可能是一個潛在的環境問題。此外，研究小組發現，亞硝化菌可以氧化硫化物，生成一種對大多數生命都非常有害的化合物。亞硝化菌也可以將硫化氫轉化為無害的硫，同時將硫化物解毒，從而確保了其他生命形式的存在。

參考文獻

[1]Jessika Füssel,Sebastian Lücker and Pelin Yilmaz et al., Adaptability as the key to successfor the ubiquitous marine nitrite oxidizer Nitrococcus, Science Advances 01 Nov 2017: Vol. 3, no. 11, e1700807, DOI:10.1126/sciadv.1700807

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