新疆生地所在《Microbiome》发文揭示高盐环境中有机碳循环的微生物驱动机制

    盐湖约占地球湖泊总面积的五分之一，每年贡献0.11–0.15Gt的CO₂排放，但它们在全球碳循环中的作用常被低估。尽管盐湖属于极端高盐寡营养的湖泊生态系统，但仍存在多种有机质输入来源。卤虫作为其中一种主要的浮游动物，也是重要的有机质来源，其微生物驱动的有机碳矿化过程亟需深入解析。

    针对上述问题，中国科学院新疆生态与地理研究所极端环境微生物团队，整合了多组学与微宇宙实验，以巴里坤湖卤虫为研究对象，揭示尸体分解过程中的微生物演替规律，识别了参与蛋白质、糖类、脂质和核酸降解的核心微生物类群及病毒介导的代谢调节机制，阐明了极端环境下有机碳循环的微生物驱动过程。

    研究结果表明：卤虫不同有机质分解过程中，微生物多样性呈现“下降-回升”模式，微生物群落表现出趋同的阶段特异性演替，不同阶段分解者群落内部经历了组成重组与功能衔接；通过溶解有机物（DOM）FT-ICR-MS表征发现，脂质的NOSC显著低于蛋白质和碳水化合物，表明其抗氧化分解能力更强。多组学分析进一步证实，蛋白质和糖类降解相关基因及转录本的丰度远高于脂质相关基因，揭示微生物优先转化能量回报更高的底物的策略；代谢群落中拥有33个原核生物门类，其中93.29 %为种水平上的新物种，包括来自CG03、T1Sed10-126的候选门类等，扩展高盐环境中分解者的多样性；系统解析微生物多类群协同降解碳水化合物、蛋白质、脂质和核酸的机制，部分类群通过“投机性”营养交互摄取降解产物以弥补自身胞外酶的缺失，并呈现出清晰的“代谢接力”网络；环境中病毒携带的AMGs广泛涉及氨基酸合成、能量代谢及辅因子生物合成等关键途径，增强宿主在极端高盐环境下的生存适应性。最终，构建盐湖卤虫尸体分解过程中的微生物分解者网络（MDN），揭示了细菌、古菌和病毒组成的协同分解体系驱动有机碳矿化的全景机制。

    相关成果以“Microbial decomposer diversity and metabolic function during the decomposition of brine shrimp carcasses in a saline lake”为题发表在《Microbiome》，新疆生地所博士生高磊为第一作者，李文均研究员、房保柱副研究员、焦建宇副教授（中山大学）为共同通讯作者。该研究得到第三次新疆综合科学考察、国家科技基础资源调查专项、国家自然科学基金、新疆维吾尔自治区自然科学基金等项目资助。

    论文链接：https://link.springer.com/article/10.1186/s40168-026-02361-5 

图1 ：微生物与病毒介导的盐湖卤虫尸体有机物分解过程 

图2：盐湖中微生物分解者网络（MDN）驱动的物质循环和能量流动