近日，中國科學院水生生物研究吳振斌研究員團隊關于氣候變化下的湖泊微生物碳利用機制的研究論文“Temperature-mediated microbial carbon utilization in China’s Lakes”在生態(tài)學經典期刊《Global Change Biology》上發(fā)表（https://doi.org/10.1111/gcb.16840）。 

　　湖泊微生物在水體碳循環(huán)中扮演著重要的角色，對有機碳的利用會隨著外界環(huán)境的變化而產生偏好性。此前有研究團隊發(fā)現(xiàn)氣候變化背景下的微生物群落結構變化的規(guī)律，但是，迄今為止關于大尺度的溫度變化背景下，湖泊微生物碳利用的功能響應機制仍鮮有報道。鑒于此，水生所研究人員選取中國五個湖區(qū)的47個湖泊為研究對象，湖泊所在區(qū)域年平均溫度跨度近15 °C。通過整合16S rRNA基因擴增子技術以及基于Biolog Eco平板的碳微陣列技術，研究核心物種驅動的湖泊微生物碳利用變化機制。 

湖區(qū)細菌OTUs和碳物質間的二分網(wǎng)絡

　　研究發(fā)現(xiàn)溫暖湖區(qū)通常比寒冷湖區(qū)有更低的碳濃度和更高的碳利用效率，同時發(fā)現(xiàn)溫暖湖區(qū)中的藍藻門（Cyanobacteria）和放線菌門（Actinobacteriota）的豐度更高，但變形菌門（Proteobacteria）的豐度卻更低。這是因為隨著溫度升高，微生物網(wǎng)絡中的核心物種會相應變化，從能抑制氨基酸和糖類碳利用的氫桿菌屬（Hydrogenophaga）和紅桿菌科（Rhodobacteraceae）轉變成能促進幾乎所有碳利用的菌屬CL500-29-marine-group，從而使得溫暖湖區(qū)中的微生物群落大量利用碳物質。該研究結果表明，中國五大湖區(qū)的溫度梯度能夠驅動微生物群落組成的改變進而規(guī)律性調節(jié)湖泊微生物的碳利用，這預示著在氣候變暖的條件下，微生物可能會降低湖泊的碳封存能力。 

　　該研究得到了中國科學院戰(zhàn)略性先導科技專項（A類）和國家自然科學基金等項目的聯(lián)合資助。研究工作由水生所、生態(tài)環(huán)境研究中心以及中國地質大學（武漢）、劍橋大學等單位合作完成。水生所博士研究生郭瑤為第一作者，周巧紅研究員和王培副研究員為通訊作者。