第九届青年地学论坛

作为现代地球环境中分布最广丰度最 高的微生物类群之一，深古菌在全球碳循环过程中发挥着十分重要作用。然而我们对其起源、演化以及在地球表层环境中产生的生态效应仍所知甚少。在本研究中，我们收集整理了迄今为止最完整的深古菌基因组 （MAG）数据集，并利用GTDB 物种分类方法将其划分为8个目水平及其分别对应的科和属分类单元，同时将之前常用的亚群分类体系与新提出的分类系统基于16S rRNA 基因的系统发育分析关系进行相互关联。进一步的基因组代谢分析显示不同目水平的深古菌类群具有明显差异的碳代谢特征，其中包括甲基化合物代谢和还原性甘氨酸固碳等多种一碳化合物代谢途径，说明深古菌在一碳化合物的循环过程中发挥着之前被忽视的重要作用。分子钟定年结果表明深古菌的共同祖先起源于古太古代，随后在中太古代、新太古代以及古元古代分别发生了三次大规模物种分化事件，很可能受到同期大陆露出、扩张以及全球海底火山喷发事件的驱动和影响。此外，定年结果还显示一支具有木质素降解能力的深古菌类群起源于大约3亿年前，很可能在石炭纪末期全球范围碳埋藏速率骤降的过程中发挥重要作用。综上所述，本研究证明了深古菌的演化不仅在地质时间尺度上很可能受到同期重大地质事件的驱动，同时也会对早期地球表层环境产生重大且深远的影响。

古菌,海洋微生物,碳代谢,微生物演化