研究人员首次绘制了海洋沉积物的生物多样性图，这是地球上最大的全球生物群落之一。尽管海洋沉积物覆盖了地球表面的70%，但人们对其全球微生物多样性格局知之甚少。
来自日本海洋地球科学技术局（JAMSTEC）、兵库大学、高知大学、不来梅大学和罗德岛大学的研究人员团队描绘了全球海洋沉积物中微生物的多样性。在这项发表在《美国国家科学院院刊》（the Proceedings of the National Academy of Sciences）的研究中，JAMSTEC的高级研究员Tatsuhiko Hoshino和他的同事，包括URI海洋研究所的教授Steven D 'Hondt，分析了从全球40个地点采集的299个海洋沉积物样本作为核心样本。他们的采样深度范围从海底到海底以下678米。为了准确地确定微生物群落的多样性，作者在相同的清洁实验室条件下从每个冷冻样品中提取了DNA并进行了测序。
通过对全面的下一代测序获得的16S rRNA基因序列（约5000万个序列）进行分析，以确定每个样本中的微生物群落组成。从这5000万个序列中，研究小组在海洋沉积物中发现了近40000种不同类型的微生物，其多样性通常随着深度的增加而减少。研究小组发现，大陆边缘富含有机物的沉积物与开阔海洋缺乏营养物质的沉积物之间的微生物群落组成存在显着差异，并且氧气的存在与否以及有机物的浓度是决定群落组成的主要因素。
通过将其研究结果与之前对表层土壤和海水的研究进行比较，研究人员发现，这三个全球生物——海洋沉积物、表土和海水都具有不同的微生物群落，但总体多样性相似。Hoshino指出，这是一个出乎意料的发现，在黑暗的、能源有限的海底世界，微生物的多样性与地球表面生物群落的多样性一样。
此外，通过结合对这三种生物群落的细菌和古细菌多样性的估计，研究人员发现，细菌比地球上的古细菌（与细菌不同的微生物，因生活在极端环境中而闻名）要多样化得多。D'Hondt表示，在这方面，海洋沉积物黑暗领域中的微生物多样性与表面世界中的微生物多样性相似。
这项研究得到了日本科学促进会（JSPS）的下一代研究与开发资助计划（GR102）和科研补助金（26251041、17H03956、19H05503、20K20429）以及阿尔弗雷德·史隆基金会的深碳观测站（DCO）、美国国家科学基金会和德国研究促进协会的支持。
（刁何煜 编译）
