科学家在Symbiont细菌的帮助下发现贻贝和海绵在油上茁壮成长

远程操作车辆Marum-Quest的机器人臂显示在3000米的水深在6000米的活性气体发射部位收集环形轴承型贻贝和石油丰富的沥青。

来自Max Planck海洋微生物学研究所的科学家们发现了与使用油作为能源的细菌一起生活在共生中的深海动物，并且似乎在油中的短链烷烃上茁壮成长。

在墨西哥湾的沥青火山，喷油，天然气和焦油，贻贝和海绵居住在与细菌一起为食物提供的共生。来自美国Max Planck海洋微生物学和来自美国同事的科学家现在发现了与使用油作为能源的细菌生活在共生中的深海动物，并且似乎在油中的短链烷烃上茁壮成长。根据研究人员的说法，细菌与Symphionts密切相关，在深水地平线漏油期间盛开，使用这种能力来降解海中的油。

在道路铺设的道路上，黑色焦油丛在海滩上贴在脚下 - 沥青不适合一个雄厚的栖息地。然而，它形成了贻贝，螃蟹，蠕虫，海绵和许多其他动物的繁荣生态系统的基础。

在墨西哥湾的深处，来自海底的油和焦油渗渗，形成奇异的结构让人想起冷却的熔岩 - 所谓的沥青火山。来自德国不来梅，美国和美国的研究人员近15年前发现了这些火山。这些异国情调的环境仍然在商店中有许多惊喜，例如现在由Maxim Rubin-Blum和Nicole Dubilier领导的国际研究小组在自然微生物学中发表的研究中出现的研究，该研究组来自德国不来梅Max Planck Marine Microbiology的Max Planck Courciology。

共生细菌使用新的能量和碳源

在墨西哥湾大约3,000米的水深是一个蓬勃发展的生物社区，该坎佩切克斯沥青火山在约3000米的水深。但这些有机体生活是什么？

“他们不能吃沥青或石油，其他食物来源在深海中很少见，”鲁宾 - 布鲁姆解释说。“然而，有些动物已经与细菌建立了共生关系，其中一些共生可以从油中提取能量以及碳。”海洋研究人员长期以来闻名于其他富含石油的环境中的这种细菌 - 但它们是没有生活在共生中的自由生活微生物。

被宠坏的戒断器

炫彩展示的共生：在浴室玉米菌（Bathyhodiolus贻贝（蓝色细胞核）的鳃中，环菌（绿色）均在较大的甲烷氧化细菌（红色）旁边。

这些油脂细菌属于环霉菌属。他们的名字意味着“突然破碎的”，并描述了他们通过破坏油中的硬质裂缝结构来降低油的能力。这些芳族化合物（称为多环芳烃或PAHs）对大多数生物来说是一种高毒性，并且降解它们是一种艰巨的过程，即成本很多能量。

共生的环霉菌，即沥青火山的贻贝和海绵中发现的不来梅研究人员不再麻烦了降级的PAH。他们通过专业从石油易降解的化合物 - 丁烷，乙烷和丙烷等石油易降解的化合物来更轻松地使自己变得更加容易。“这些微生物不再降低PAH，”鲁宾 - 布鲁姆解释说，“因为他们已经失去了他们所需的基因。”这是第一次发现环霉菌细菌，其不能再降低PAH，而是从短链烷烃中获得所有能量和碳。

因为短链烷烃很容易使用，所以许多微生物竞争它们。这些共生细菌怎样才能依赖这种凶狠的化合物，为什么他们放弃了生活能力的能力？

“我们认为他们因为贻贝和海绵的共生而只能负担这种”奢侈品“，”尼科尔多柏普克斯研究所解释说。“这些宿主通过它们的恒定过滤周围海水的恒定过滤提供共生环菌，连续供应短链烷烃。通过生活在动物内，这些共生是很好的照顾，不必与自由生物的细菌竞争。“

“这是第一次描述了基于短链烷烃的共生，”鲁宾-Blum增加。因此，该研究延伸了可以为能够发电的已知物质的范围。

自由生活亲属：Businessrubin-Blum，Dubilier及其同
事前的乐趣将共生细菌的基因组与密切相关的自由生活的环霉菌。在深水地平线油灾难之后，这些在墨西哥湾的大量盛开。他们很兴奋地发现一些自由寿命的循环菌，也可以降解短链烷烃。

“这令人惊讶的是，直到现在才被认为是狭隘的人只能生活在PAH，”Dubilier解释道。短链烷烃主要发现在溢油的早期阶段，并通过自由活的微生物迅速使用。然而，与共生环菌睫毛相比，他们的自由生活亲属仍然能够使用PAHS。“这允许它们保持灵活性。当短链失眠消失时，它们仍然可以降低相当艰难的Pahs，“Dubilier说。

“Cycloclasticalus显然是海洋油病中的关键球员，”鲁宾 - 布鲁姆添加。“这就是为什么我们现在计划更详细地了解共生和自由生活周期性的生理和新陈代谢，以了解更多关于如何为海洋中碳氢化合物的降解的更多信息。”

出版物：Maxim Rubin-Blum等，“短链烷烃燃料贻贝和海绵Cycloclasticus Sembionts从深海天然气和油渗，”自然微生物学2，物品编号：17093（2017）DOI：10.1038 / Nmicrobiol.2017.93