在深海熱液噴口發(fā)現(xiàn)的意想不到的新物種為細菌進化提供了更深入的了解

在深海熱液噴口發(fā)現(xiàn)的一種新發(fā)現(xiàn)的細菌物種，被稱為“螃蟹溫泉”，為細菌的進化提供了重要的見解。

深海熱液噴口類似于海底的溫泉，是大自然的奇觀。在這里，海水滲入洋殼，變暖，然后帶著富含營養(yǎng)的溶質(zhì)上升回海底。值得注意的是，這些熱液口擁有繁榮的生態(tài)系統(tǒng)，但完全沒有陽光。在這種獨特的環(huán)境中，微生物發(fā)揮著初級生產(chǎn)者的關(guān)鍵作用，利用化學合成的力量，類似于地球表面的植物利用光合作用將光轉(zhuǎn)化為能量的方式。

合作研究成果和新發(fā)現(xiàn)

北海道大學的研究人員與伍茲霍爾海洋研究所的同事合作，一直致力于基于微生物培養(yǎng)研究來了解東太平洋海隆深海熱液環(huán)境中的微生物多樣性。他們從一個名為“Crab Spa”的溫水噴口中分離出一種新型彎曲菌菌株，并以該地點命名為 Hydrogenimonas cancrithermarum。他們的研究結(jié)果發(fā)表在 《國際系統(tǒng)與進化微生物學雜志》雜志上。

“彎曲菌綱的化學自養(yǎng)物種(又名 Epsilonproteobacteria)被認為是熱液噴口生態(tài)上重要的細菌群，有助于初級生產(chǎn)，”該論文的第一作者、漁業(yè)科學學院研究組組長 Sayaka Mino 助理教授解釋道，北海道大學。“另一方面，這一類的一些成員，例如 螺桿菌、 弓形桿菌和 彎曲桿菌，也是眾所周知的人類和動物病原體。”

氫單胞菌 被稱為嗜熱(適應(yīng)高溫)屬，與彎曲桿菌綱中的嗜溫和致病屬關(guān)系最密切。然而，迄今為止，該屬中僅報道了兩種描述的物種。目前的研究表明，新菌株代表了該屬中第一個嗜溫(適應(yīng)中等溫度)和硫氧化細菌，擴展了該屬的生理和代謝特征。

“嗜溫氫單胞菌屬物種的發(fā)現(xiàn) 是出乎意料的。該菌株可能為我們提供了研究它們從嗜熱到嗜溫、從自養(yǎng)(能夠產(chǎn)生有機化合物)到異養(yǎng)(消耗自養(yǎng)生物以獲得有機化合物)生活方式的進化轉(zhuǎn)變的機會，”米諾說。

他們進一步對彎曲桿菌的基因組進行了全面的比較研究，發(fā)現(xiàn)負責磷酸轉(zhuǎn)乙酰酶-乙酸激酶(Pta-AckA)途徑的基因在 Hydrogenimonas和隨后從Hydrogenimonas 分化出來的嗜溫物種 之間往往是保守的，無論它們的種類如何。代謝和致病性。

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