科學家發現深海有色有機物的新事實

May 26, 2017 發現微微藍細菌是其主要原因

大約一半的大氣二氧化碳被海洋固定 浮游植物，主要​​是微微藍細菌，經由光合作用產生。

微微藍細菌是單細胞微生物，廣泛分佈於淡水和海洋環境中。 很大一部分生物固定碳是由海面的這些浮游植物形成的，然後輸送到深海。但目前尚不清楚有色溶解有機物（源自陸地或海洋植物碎屑）如何最終進入深海。

「我們對海洋碳循環的了解仍處於起步階段，」馬裡蘭大學環境科學中心 (UMCES) 的化學家 Michael Gonsior 說。他補充說，海洋中特定化學物質的來源尚未明確，因為它是一個龐大而複雜的系統。

在深海中，溶解的有機物顯示出類似河流或溪流中的腐殖質螢光訊號。許多科學家推測這種材料源自 來自將其從陸地帶入海洋的河流和溪流。 然而，越來越多的證據表明這種物質存在海洋來源，這可能解釋了在深海中發現的大部分這種有色物質。

UMCES 研究人員 Gonsior 和 Feng Chen 在表徵海洋微微藍細菌釋放的有機物方面邁出了第一步。

「我們最初的計劃是了解微微藍細菌病毒裂解釋放的有機碳的命運，」分子生物學家陳說。

他們首次證明，培養的微微藍細菌（聚球藻屬和原綠球藻屬）釋放的螢光成分與海洋環境中發現的這些典型螢光信號非常匹配。

聚球藻屬和原綠藻屬是最常見的。海洋中豐富的碳固定劑。據預測，如果海洋變暖持續下去，到本世紀末，喜歡溫暖溫度的微微藍細菌可能會增加 10% 至 20%。

「當你在藍色海洋上航行時，大量的微微藍細菌正在那裡工作。它們將二氧化碳轉化為有機碳，並且很可能是來自有機物的深海顏色的一些原因，」貢西爾說。

Gonsior 和 Chen 研究了聚球藻菌株並偶然發現了這一發現。他們計劃與德國慕尼黑亥姆霍茲環境健康中心的 Philippe Schmitt-Kopplin 教授合作，透過使用最先進的質譜儀檢查分子組成來測量溶解有機物的命運。

許多生物化合物在受到光激發時會發光。 Gonsio 進行了測量吸光度和螢光的光學分析。

「當我看到這些樣本的第一次螢光測量時，很清楚發生了什麼。我們發現那些微微藍細菌正在釋放螢光有機物，這模仿了我們在深海中看到的情況，但也存在於河流和溪流中，」貢西爾說。

「對我來說，這很令人興奮，因為海洋中存在如此豐富的光合作用藍藻。我們很早就知道這一點，但沒有人將微微藍藻與螢光溶解有機物之間的聯繫聯繫起來，」陳說。

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