南太平洋环流是一片海洋沙漠。然而，由于其规模巨大，栖息在南太平洋环流的微生物也对全球生物地球化学循环做出了巨大贡献。来自德国马克斯普朗克海洋微生物研究所的科学家们对南太平洋环流的微生物群落进行了全面调查，通过开发一种新工具对海洋中微生物进行船上分析。
南太平洋的中部远离陆地。太阳辐照度非常高，达到了标记为“极端”的紫外线指数。没有灰尘颗粒或来自陆地的流入物，导致了这里的水营养物浓度极低，也因此被称为“超低营养”。含有叶绿素的浮游植物（微小藻类）仅在深度超过一百米的地方被发现，这使得南太平洋海面水域成为世界上最清澈的水域。由于南太平洋环流地处偏远，规模巨大（涵盖3700万平方公里），因此这里也是目前研究最少的地区之一。
尽管其地理位置非常遥远，但是卫星和现场测量表明，生活在南太平洋环流（SPG）水域的微生物对全球生物地球化学循环有着巨大贡献。由马克斯·普朗克海洋微生物研究所带领的一组研究人员，乘坐德国研究船“桑恩号”进行了为期六周的考察，他们从智利穿越SPG，航行了7000公里，最终抵达新西兰。在这个过程科学家们对偏远海域20至5000米深处的微生物种群进行了采样，收集了数百个样本。
经过研究，他们发现南太平洋地表水中的细胞比大西洋的海洋环流少了大约三分之一，这可能是有史以来在海洋表层海水测得的最低的细胞数量。另外科学家们也发现，在SPG的微生物群与在其他营养贫乏的海洋区域的微生物大部分是相似的（如原绿球藻，SAR11、SAR86和SAR116）。但是在光线充足的地表水域中也出现了一个以前只在深水区出现的微生物：AEGEAN-169。
科学家Reintjes和她的同事在SPG中发现了明显的微生物垂直分布模式，微生物群体的构成随着深度变化很大，这与光的可用性直接相关。但是令人惊讶的是，主要的光合生物前氯球菌，在浅水域的数量相当少，在水深100至150米出现的频率更高。另外，AEGEAN-169在中央环流的地表水域中特别多。而目前为止，AEGEAN-169仅在500米左右的水深的水域中被报道。科学家Reintjes指出这是一种有趣的潜在适应能力，它们可以适应超低营养的水域和高太阳辐照度。科学家们认为这个群体中可能存在多种生态物种，也表示将进行进一步的宏基因组研究，以检验它们在SPG的大多数贫营养水域中的重要性。
目前的研究是通过一种新开发的方法实现的，该方法使科学家能够在采集后立即分析样品。他们开发了一种新型的板载分析管道，使研究人员能够在短短35小时内对沿途的有机样本进行分析，掌握它们的相关信息。该管道将新一代测序与原位荧光杂交和自动细胞计数相结合，能够用于高效、经济、基于现场的综合微生物群落分析，它允许微生物生态学家进行更有针对性的取样，从而进一步了解关键微生物的多样性和代谢能力。
（编译 刁何煜）
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