伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校和南加州大学的研究人员进行的一项新研究发现，一种关键的微生物——海洋亚硝化侏儒菌可能已经在适应更温暖、营养更低的海洋条件。科学家认为，这些依赖铁的氨氧化古菌可能随着气候持续变化，在重新分配海洋营养物质方面发挥重要作用。研究结果发表在《美国国家科学院院刊》上。研究人员发现，更高的温度，特别是在铁限制条件下，减少了微生物对铁的需求，同时提高了它们利用铁的效率。这表明这些生物可以适应变暖的水域和铁可用性的减少。研究结果结合全球海洋生物地球化学模型表明，在气候变暖的情况下，深海的古菌群落可能在广阔的铁限制区域维持甚至增强它们在氮循环和初级生产支持中的作用。

海洋亚硝化侏儒菌和相关微生物约占海洋微生物浮游生物的30%。研究人员广泛认为，这些生物对于维持支持海洋生命的海洋化学至关重要。它们氧化氨的能力使它们成为海洋营养循环的核心。通过将海水中的氮转化为不同的化学形式，这些微生物影响微生物浮游生物的生长。这些浮游生物构成海洋食物链的基础，意味着这些古菌的活动有助于维持整个海洋的生物多样性。

深海变暖和铁的利用

研究人员指出，海洋变暖效应可能延伸到1000米或更深的深度。我们过去认为更深的水域大多与地表变暖隔绝，但现在越来越清楚的是，深海变暖可以改变这些丰富的古菌利用铁的方式（它们高度依赖的金属），可能影响深海中的痕量金属可用性。今年夏天晚些时候，研究团队将共同领导一次研究考察，以在自然海洋环境中测试这些发现。

参考文献

Qin, W., Hutchins, D. A. et al. (2026). Ocean warming enhances iron use efficiencies of marine ammonia-oxidizing archaea. Proceedings of the National Academy of Sciences. DOI: 10.1073/pnas.2531032123

该研究通过纯培养实验和全球生物地球化学模型，发现海洋氨氧化古菌（Nitrosopumilus maritimus）在高温和铁限制条件下，其铁利用效率（生物量产生/铁消耗）反而提高。模型模拟表明，这一生理适应机制可能使深海古菌群落对未来气候变暖导致的铁胁迫更具韧性，甚至增强其在铁限制海域对氮循环的贡献。研究团队来自伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校、南加州大学等机构。