高、低核酸含量原核生物应对资源可利用性降低和原生动物选择性摄食的适应性策略

作     者：胡晨 余柳倩 陈晓炜 刘纪化 张瑶 John BATT 肖喜林 石蔷 张锐 骆庭伟 焦念志 徐大鹏 

作者机构：厦门大学环境与生态学院厦门361102 近海海洋环境科学国家重点实验室厦门大学海洋与地球学院福建省海洋碳汇重点实验室厦门361102 Joint Lab for Ocean Research and Education(LORE)of Dalhousie UniversityCanadaand Shandong University and Xiamen UniversityXiamen 361102China 香港科技大学(广州)地球与海洋大气科学学域广州510000 山东大学海洋研究院青岛266237 Department of OceanographyDalhousie UniversityHalifaxNova Scotia B3H 4R2Canada 深圳大学高等研究院深圳518060 厦门大学碳中和创新研究中心厦门361102 

出 版 物：《中国科学：地球科学》 (Scientia Sinica(Terrae))

年 卷 期：2024年第54卷第6期

页      面：1901-1913页

核心收录：

学科分类：0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 080902[工学-电路与系统] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(42188102、41861144018) 福建省自然科学基金项目(2023J05017) 中国博士后科学基金项目(2021M691863) 广东省普通高校创新团队(自然科学)项目(2023KCXTD028) 福建省海洋经济发展专项基金项目(FJHJF-L-2022-11) 厦门大学近海海洋环境科学国家重点实验室优秀博士生奖学金项目资助。 

主　　题：微生物环 大体积培养实验 原核生物 自上而下和自下而上调控作用 碳流 

摘      要：原核生物在全球海洋生物地球化学循环中发挥重要作用,然而对它们不同生态亚群(即:高核酸(HNA)和低核酸(LNA)含量亚群)的丰度和代谢活性,以及它们的调控因素如何随着海洋环境条件的变化而变化,仍知之甚少.我们在117,000升的大体积培养体系中进行了73天的培养实验,深入研究HNA和LNA亚群对资源可利用性降低和原生动物选择性摄食随时间变化的动态响应.研究结果显示,当培养环境资源充足时, HNA亚群的代谢活性高于LNA亚群,但随着资源日益稀缺, HNA亚群代谢下降速度比LNA亚群快,从而使LNA亚群对原核生物活性的贡献稳步增加.与此同时,随着培养体系资源可利用性逐步降低,原生动物的摄食偏好从HNA亚群转向LNA亚群,使得LNA亚群对培养体系的碳流贡献增加.这些结果突显了LNA亚群在资源有限环境中的韧性,阐明了原生动物选择性摄食在资源条件变化时平衡不同亚群中的关键作用,并展示了在不同环境背景下原生动物和原核生物之间复杂的相互适应性.