近日,Environmental Microbiome期刊刊登了中国科学院海洋研究所徐奎栋团队的最新研究成果,揭示了深海浮游纤毛虫群落的垂直分布特征及其在不同深度的功能策略变化。
受全球气候变暖的影响,上层海洋的层化现象正在加剧。然而,海洋层化是如何影响浮游生物群落的垂直分布尚不清楚,理解这一点对于评估海洋层化的影响至关重要。浮游纤毛虫是链接海洋微食物网和经典食物链的重要一环,具多样高、分布广、和多种生活策略,包括包自养、异养、混合营养、寄生等。因此可以作为研究海洋-生物分层及浮游生物垂直分布和功能策略转变的模式类群。
该研究通过对西北太平洋31个站位的306个全水深水样(从表层到6000米深度)进行eDNA(18S rDNA V4区)高通量测序分析,系统探究了浮游纤毛虫在水柱中的分布模式及驱动因素,特别是寄生类群在深海生态系统中的作用。主要科学发现包括:1)浮游纤毛虫群落在200米深度处呈现出显著的垂直生物分层现象,这一分层与西太平洋的温跃层深度一致;2)在真光层和2000米以深的水区距离-衰减分布模式显著,而在中层(200–1000米)并未检测到距离-衰减分布模式;3)在200米以下的深水区,寄生类群纤毛虫,如寡膜纲和肾形虫纲纤毛虫的相对丰度和物种多样性显著沿水深显著增加,成为深海纤毛虫群落变化的主要驱动因素;4)水温是作为真光层群落的主要影响因子,而寄生类群对200米以深群落有显著影响,揭示了寄生类群在深海生态系统稳定性和碳循环中的潜在关键角色。
论文第一作者为博士研究生万圆圆,通讯作者为赵峰研究员和徐奎栋研究员,研究得到了国家自然科学基金和中国科学院战略性先导科技专项等项目的资助,本文所用样品由“科学”号科考船采集。
图1 大洋纤毛虫全水深多样分布格局及生态策略转化
图2 纤毛虫群异质性以及距离-衰减分布格局
论文信息:
Wan, Y., Zhao, F., Filker, S. et al. Parasitic taxa are key to the vertical stratification and community variation of pelagic ciliates from the surface to the abyssopelagic zone. Environmental Microbiome 19, 85 (2024). https://doi.org/10.1186/s40793-024-00630-0
(本文来源于中国科学院海洋研究所海洋生物分类与系统演化实验室,“科学”号信息员封婧提供)