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科學家確認微生物四醚膜脂分布可示蹤湖面變化

2019-11-19

水文條件是影響區域生態和社會經濟可持續發展的關鍵因子之一。研究古水文演化歷史有助于理解水文環境變化的影響因素、機制和趨勢,具有重要的科學價值和現實意義。湖泊水位波動是區域干濕環境變化的良好指示,但目前能夠有效重建古水位變化連續記錄的方法還比較少。


微生物醚類化合物是新興的生物標志物,它們在各種環境中廣泛存在,其分布能夠敏感地響應環境參數的變化,已在過去溫度、鹽度、pH等環境參數的重建中取得了大量的研究成果。


最近,中國科學院地球環境研究所研究員劉衛國團隊聯合香港大學、浙江大學、蘭州大學以及俄羅斯科學院Institute of Geology and Mineralogy學者,系統分析了亞洲中緯度地區數十個現代湖泊中古菌來源的四醚膜脂化合物分布。


研究發現,在所調查的多種湖泊環境參數中(包括溫度、pH、鹽度、湖水深度、湖泊面積等),湖水深度對奇古菌醇(crenarchaeol)和羥基GDGTs(OH-GDGTs)相對豐度(分別表示為%cren和%OH-GDGTs)具有最為顯著的影響,反映了古菌群落結構隨湖水深度變化而轉變。


這確認了研究團隊之前對單一湖泊(青海湖)的研究結果,表明%cren和%OH-GDGTs作為湖面變化新指標具有廣譜適用性,進一步拓展了微生物四醚膜脂化合物在全球變化研究領域的應用價值。


同時,研究人員指出,在將該指標用于定量恢復湖泊水位變化時,需要基于區域的校正方程并很好地限定其它因素的影響。


該研究于5月28日發表在國際學術期刊Geophysical Research Letters上。王歡業為第一作者,柳中暉和Sergey Krivonogov為通訊作者。該研究得到中科院、香港研究資助局、國家自然科學基金委和生物地質與環境地質國家重點實驗室等的項目資助。

文章鏈接

圖1. 冗余分析(RDA)表明湖水深度對古菌四醚化合物分布具有控制作用

圖2. %cren和%OH-GDGTs指標與湖水深度的關系


來源: 地球環境研究所



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