西南印度洋中脊热液羽状流中微生物化石的发现及意义

深海热液微生物因其生存于海底极端环境,能够提供深部生物圈和生物地球化学信息而成为当今海洋科学领域关心的热点问题之一.本文以西南印度洋中脊热液羽状流水体中悬浮颗粒物为研究对象,选取典型的3个CTD采水站位,对离底42-500m的不同水层悬浮体过滤的滤膜进行扫描电镜观察和X射线能谱面扫描分析.结果表明,热液羽状流颗粒物中含有大量的微生物化石,包括丝状、球状、杆状和簇状等4种形态.对不同形态微生物化石能谱分析表明Si、O、Ca、Fe和Zn等元素在微生物化石中都有高值出现,其中丝状体中具有Ti和Mn的高值出现,球状体中Ba具有高值,说明微生物化石化过程中不同类型的微生物体对金属元素的选择性吸收,钙化和铁硅酸盐岩化是微生物化石化的主要机制.微生物化石在羽状流中的分布状况能够提供活动热液喷口的空间信息,为我们寻找喷口提供帮助.     

海底玄武岩玻璃中蚀变微结构:探索海洋深地生物圈的新材料

玄武岩玻璃中的生物蚀变微结构为微生物摄取玄武岩玻璃中营养成分,通过新陈代谢产生有机酸溶解玄武岩玻璃而形成的微米级孔洞或钻穴。生物蚀变微结构在现代海洋洋壳及代表古老洋壳残片的蛇绿岩和绿岩带中广泛存在。研究玄武岩玻璃中蚀变微结构的形态特征、形成机制及其时空分布,不仅对探索地球早期生命起源和演化具有重要启示意义,也为研究海洋深地生物圈的微生物组成及其时空演化提供了新材料。形态学上,生物蚀变微结构分为颗粒和管状微结构。某些非生物成因微结构与生物蚀变微结构相似,识别生物蚀变微结构还需结合元素、同位素地球化学、有机质及DNA检测等方面研究手段。对全球玄武岩中生物蚀变微结构的时空分布总结表明其在地质历史时期普遍存在,并在洋壳垂向分布上可能密切受控于岩石的孔隙度和渗透率。不同海底环境,如氧化还原条件、酸碱度、深度、温度及孔隙度等都会影响微生物群落及其代谢方式,从而形成不同类型的生物蚀变微结构。具体哪些因素对玄武岩玻璃中生物蚀变微结构起主要控制作用还需进一步探索。     

西北印度洋卡尔斯伯格脊卧蚕热液羽流影响区细菌群落结构特征及其演化

【目的】热液羽流影响区包括热液羽流流经区域和羽流中性浮力层下方受热液颗粒物影响的区域。随着热液羽流的演化,热液羽流影响区内微生物群落的结构组成也会发生相应的变化,但是,由于观测和取样困难等原因,迄今热液羽流影响区不同空间位置微生物的群落结构特征及其在月际尺度上的演化尚不清楚。【方法】中国大洋49航次在卧蚕1号热液喷口东南侧300 m处投放了沉积物捕获器锚系,在不同离底高度开展了为期18个月的观测和时序采水。本文采用Illumina MiSeq高通量测序技术对水样中的微生物类群进行测序分析,结合现场实时探测的浊度异常资料,研究卧蚕热液区附近中性浮力羽流和热液颗粒沉降区细菌群落结构的特征和演化及其影响因素。【结果】结果表明,样品中细菌群落以γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria)、弯曲菌纲(Camplylobacteria)、α-变形菌纲(Alphaproteobacteria)、拟杆菌纲(Bacteroidia)、梭菌纲(Clostridia)和脱硫叶菌纲(Desulfobulbia)为主。在时间上,优势类群的相对丰度随浊度起伏发生变化,当浊度异常值升高时,弯曲菌纲相对丰度...