中国微生物学会第十二届地质微生物学学术研讨会

深海冷泉是指以甲烷等烃类化合物为主的流体从海底喷涌或渗漏形成的特殊环境，孕育了独特的生态系统，其生物群落随着冷泉的发展而演替。微生物作为冷泉生境的奠基者，驱动多种元素的循环，但目前缺少对其在时空尺度上的演替规律及驱动力的研究。我们在南海新生冷泉连续5年采集不同深度的沉积物样品，以其中的微生物作为主要研究对象，与成熟冷泉的微生物对比。采用扩增子测序的方法，探究微生物群落结构及其构建机制的变化，揭示地化参数和微生物互作对微生物演替的驱动性，并分析新生冷泉中核心微生物组。研究发现，从新生到成熟冷泉，优势物种由Proteobacteria、Crenarchaeota和Asgardarchaeota转变为Desulfobacterota和Halobacterota，环境因素的影响增大，主要的群落构建过程由同质性选择转为扩散限制。这种转变与SO₄^2-、CH₄和NH₄⁺等环境因素以及微生物间的共现性减少、生态位分化有关。结合宏基因组学进一步分析新生冷泉中的核心微生物组，发现其基因组含有更多的基因，对碳和氮的需求更少。在代谢功能上，一碳代谢、硫循环等相关基因在核心微生物组中富集。这些特征有助于它们在缺氧、寒冷、富含甲烷、不稳定的极端环境中生存且有利于整个生境的构建。这些发现对于解析深部生命圈对极端环境的适应机制，为冷泉环境的生态保护提供更多线索。

深海冷泉,微生物,群落构建机制,核心微生物组