综述：深海热液喷口的微生物组（IF:31.851）
美国密歇根大学Gregory J. Dick于2019年3月13日在《Nature Reviews Microbiology》上发表了题目为《The microbiomes of deep-sea hydrothermal vents: distributed globally, shaped locally》的综述。该文章回顾了我们目前对深海热液喷口中微生物的认识。
注：深海热液喷口：海底沿着地壳裂口逐渐形成热液喷口，海水沿裂隙向下渗流，受岩浆热源的加热，再集中向上流动，并喷发，形成了深海热液喷口。（来自百度百科）
文章摘要
1977年在深海热液喷口发现的化学合成生态系统改变了我们对生物学的看法。化学合成细菌和古细菌通过利用还原热液和氧化海水之间的化学不平衡的能量将无机碳固定为生物质，形成了通风生态系统的基础。最近的研究揭示了这些微生物群落的基本方面，包括它们与基础地质和热液地球化学的关系，并通过共生与在不同环境，不同热液系统中的分布与动物相互作用。“海底黑烟柱”与微生物和大型底栖动物之间存在的共生关系是由于其新颖性而备受关注，但它们在极端条件下如漫射流，海底地下含水层和热液羽流等栖息地生存为生命提供了见解，这些见解在通过热液系统的全球循环中发挥重要作用。由于这些不同栖息地之间的物理和化学条件及其动态，极端和地理上孤立的性质上具有鲜明的对比，热液喷口为塑造微生物群落的环境和生态力量以及对微生物生命的极限，起源和演变的洞察提供了宝贵的窗口。
文中主要图片说明
图1 | 热液- 通风系统的全球分布。a | 已确认和推断的活跃深海热液喷口油田（水深> 200米）的位置。b | 在东太平洋海底黑烟柱上的管蠕虫（Riftia pachyptila）;这些动物是研究共生关系的重要模型。c | 在Beebe Woods通风区的虾（Rimicaris hybisae），在吃微生物。d | 图像显示了位于劳盆地Tu'i Malila通风区的蜗牛（Alviniconchaspp. 和Ifremeria nautilei）和bythograeid crabs（Austinograea alayseae）。e |大西洋中部的迷失城市的10米高的碳酸盐烟柱。f |海底黑烟柱及栖息地。g |生长在岩石上的微生物席。
图2 | 深海热液喷口的微生物栖息地。热液喷口的主要栖息地是烟柱，周围的地下，动物和上升的羽流。水热流体在栖息地之间移动并与冷海水混合。每个栖息地的关键微生物代表了通过各种不依赖种植的方法在多个通风田中观察到的丰富的菌群。红蓝色矩形表示缺氧，化学还原，热水热流体和有氧冷海水之间的热化学梯度，详见图3。请注意，此插图是概括性的，并不全面，并且它不代表任何特定的通风口。
图3 | 通风口的广义特征。该图简要介绍了温度和数量上主要的分类群和代谢物如何随着热液流体到海水的化学和热梯度的变化而变化。这些特征适用于所有通风口栖息地（见图2），并不代表任何特定的通风口位置。
图4 | 从微生物角度看深海热液喷口的生态和生物地球化学相互作用。通过化学自养生成的初级生产发生在自由生活的浮游微生物，微生物席（未示出）和动物的共生体中，其可以释放和利用部分氧化的硫化合物（POSC）。铁和锰氧化微生物催化铁和锰氧化物矿物的沉淀，这些矿物可能沉积并有助于含金属沉积物，而产生铁载体的微生物可以溶解和增强水热金属如铁的流动性。AMGs，辅助代谢基因;DIC，溶解无机碳;DOM，溶解有机物;DSR，异化亚硫酸还原酶。
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