青岛华大基因研究院参与绘制出全球首个深渊生态系统全景图
2025-03-10 17:00 大众新闻
研究团队多次深入深渊海底探索,发现深渊微生物在最深海域超高静水压(600-1100个大气压)下的异常繁盛,揭示了深渊两种代表性宏生物与深渊微生物之间存在趋同的适应机制,即深渊存在跨越物种边界的“共适应”策略,从而串联起了独特的深渊生态系统。历时三年,科研团队通过对马里亚纳海沟采样获取的2000多份的深渊沉积物、深海鱼类及深渊钩虾样本的分析,首次获取全球首个深渊生态系统全景图。
三大发现刷新对海洋生命极限认知
此次研究取得了三大突破性发现,首先是构建了迄今最完整的深海原核微生物基因数据集。“在马里亚纳海沟里鉴定出7564个物种水平的代表性基因组,其中89.4%为尚未被报道的新物种,其多样性与全球已知海洋微生物总量相当。”范广益说,深渊微生物通过“精简型”和“多能型”两种适应策略,在深渊高压、低温、寡营养环境中异常繁盛,支撑了深渊生态系统的繁荣。同时,研究发现钩虾基因组是人类基因组的4倍多,刷新了端足目的基因组纪录。研究团队首次通过染色体水平基因组和群体遗传学分析,综合转录组、宏基因组、代谢组等多组学数据,揭示了钩虾这种万米深渊动物的群体分化、种群动态历史以及其适应深渊环境的分子机制。
此外,通过11种深海鱼类的高质量基因组的比较研究发现,深海鱼类的演化奇迹从白垩纪开始,而深渊鱼类的环境适应机制也挑战了传统理论。
青岛华大基因研究院生物信息副研究员宋跃表示:“这项研究不仅刷新了我们对深海生命极限的认知,还为高压耐受酶的应用等生物技术和深海污染评估等生态保护提供了关键线索。”