記者日前從上海海洋大學(xué)獲悉，該校海洋科學(xué)與生態(tài)環(huán)境學(xué)院教授費(fèi)德里科·巴爾塔和博士后伊娃·布雷耶領(lǐng)銜的研究，首次精確量化了海洋真菌的碳儲(chǔ)存能力，揭示了真菌是海洋碳循環(huán)中被長(zhǎng)期忽視的“關(guān)鍵角色”，從而顛覆了細(xì)菌和古菌是海洋碳循環(huán)主要推手的傳統(tǒng)觀點(diǎn)。近日，該成果發(fā)表于國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《細(xì)胞》。

據(jù)介紹，該研究的采樣區(qū)域橫跨大西洋，從北緯40°到南緯50°，長(zhǎng)達(dá)1.1萬公里。研究結(jié)果顯示，全球海洋真菌碳儲(chǔ)量達(dá)3.2億噸，約占全球海洋原核生物總生物量的1/5，是古菌的9倍，成為僅次于細(xì)菌的第二大微生物碳庫(kù)。真菌對(duì)海洋碳循環(huán)的貢獻(xiàn)也極其顯著。在陽(yáng)光照射的表層海域，真菌的作用與浮游藻類密切相關(guān)，對(duì)顆粒有機(jī)碳的貢獻(xiàn)達(dá)2%～5%，相當(dāng)于每年儲(chǔ)存數(shù)百萬噸二氧化碳。然而，該研究發(fā)現(xiàn)真菌在深至2000米的海層仍大量存在，這對(duì)“真菌僅局限于淺層水域”的傳統(tǒng)觀點(diǎn)提出了挑戰(zhàn)。

該研究取得重大突破的主要原因在于研究者對(duì)真菌分析方法的重要革新。長(zhǎng)期以來，海洋真菌研究受限于間接估算方法(如基因拷貝數(shù))和套用陸地生物轉(zhuǎn)換因子，導(dǎo)致生物量估算誤差超過100倍。該研究創(chuàng)新性地集成生物標(biāo)志物、細(xì)胞壁鈣熒光染色、酶聯(lián)熒光原位雜交CARD-FISH、微流控質(zhì)四種技術(shù)，首次實(shí)現(xiàn)對(duì)海洋真菌生物量的多維度精確測(cè)量。

論文第一作者伊娃·布雷耶介紹，“過去我們?cè)谘芯亢Ｑ笪⑸飼r(shí)主要關(guān)注細(xì)菌和古菌，而真菌的作用長(zhǎng)期被忽視。我們的研究表明，真菌是海洋微生物生態(tài)系統(tǒng)的‘第三支柱’，它們?cè)谔佳h(huán)中的貢獻(xiàn)遠(yuǎn)超預(yù)期。”

論文通訊作者費(fèi)德里科·巴爾塔說：“真菌在海洋碳計(jì)算中一直未被充分重視，如今我們證實(shí)了它們的關(guān)鍵地位——忽視真菌可能導(dǎo)致氣候預(yù)測(cè)出現(xiàn)重大偏差。”

該研究是聯(lián)合國(guó)海洋十年“深海微生物組與生態(tài)系統(tǒng)”大科學(xué)計(jì)劃的重要成果之一。該計(jì)劃由上海海洋大學(xué)科學(xué)家牽頭，聯(lián)合27個(gè)國(guó)家的42家科研機(jī)構(gòu)，開展全球深海微生物研究，旨在探索、開發(fā)與保護(hù)深海生物資源，推動(dòng)海洋生物資源開發(fā)與氣候研究的交叉創(chuàng)新。