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生態:深海底下の生物圏の原核細胞を現生細菌と同定

Nature 433, 7028 doi: 10.1038/nature03302

何百もの深海堆積物掘削コアから得た間隙水の化学分析は、何十年も前から、原核生物による生物触媒作用を必要とする継続的プロセスの存在を示す証拠となってきた。この海底下の微生物活動は、海洋の化学的性質を変化させたりメタン放出を引き起こしたりすることで地球表層に影響を及ぼして、海洋の炭素循環や地球全体の気候にまで重大な結果をもたらす可能性がある。深海微生物が利用できるのは全海洋の有機炭素一次生産のおよそ1%にすぎないにもかかわらず、海底下堆積物には地球上の全原核細胞の半分以上が含まれている。この算定値は、深海掘削計画(ODP)の堆積物コアに含まれる細胞を顕微鏡で数えた、多くの結果から計算されたものだ。こうした数え方では死んだ細胞と生きている細胞を区別できないため、生きている微生物の個体群サイズはわからない。今回我々は、触媒レポーター沈着−蛍光in situハイブリダイゼーション(CARD-FISH)法の標的としてリボソームRNAを使い、生きている細胞の数をリボソームの存在量でとらえる直接的な定量化について報告する。そして、海底下の原核生物の大部分は、たとえ非常に古く(1,600万年前)また深い(>400 m)堆積物内にあっても生きていることを示す。検出可能な生きている細胞はすべて細菌(真正細菌)に属し、またターンオーバー時間は0.25〜22年で、表層堆積物と同程度である。

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