南大洋作为环绕南极的广阔海域，被研究人员认为在全球气候系统中具有重要作用，其中一个关键原因在于能够吸收碳的微小漂浮生物——浮游生物。3月9日发表于《自然通讯》的一项研究公布了针对这些微生物的DNA调查结果，研究团队称，这是迄今最全面的相关基因调查之一，有助于推进对其在气候变化中作用的理解。

近十年合作推进南大洋微生物“基因绘图”

该研究源自杜克大学尼古拉斯环境学院李·希尔·斯诺登·巴斯讲席教授、生物地球化学家尼古拉斯·卡萨尔与欧洲海洋研究所及其他国际合作者持续近十年的基因分析工作。

卡萨尔表示，南大洋面积巨大，却在吸收大气热量和碳方面发挥“不成比例”的作用。研究团队希望通过识别该区域微生物多样性，进一步理解不同微生物以何种方式影响碳循环。

研究指出，部分被称为浮游植物的微观海洋生物承担了地球约一半的光合作用，因此在从大气中吸收二氧化碳方面具有重要意义。

三个月航次样本测序：大量基因未被现有目录收录

研究人员对2016年底至2017年初为期三个月考察期间采集的南大洋水样进行DNA分析。完成测序后，团队将结果与已知基因数据进行比对，并依据遗传相似性对样本进行分组，例如归类出适应低温环境的基因群。

研究结果显示，至少三分之一的识别基因在现有海洋基因目录中缺失。卡萨尔称，这一发现凸显了人类对地球微生物生命的认知仍存在明显不足。

微生物群落呈分区分布，受洋流塑造

除基因缺口外，研究还发现南大洋微生物群落并非均匀分布，而是在洋流影响下形成不同的微生物生态系统：部分群落主要分布于寒冷的表层水域，另一些则更多出现在深水区域。

卡萨尔表示，下一步将进一步研究新发现的遗传多样性，以理解其如何影响海洋过程，并评估其在气候变化背景下可能受到的影响。他指出，微生物调控着海洋中大量化学过程，要理解南大洋将如何影响未来气候，需要掌握控制这些微生物过程的相关基因。