上海海洋大學科研成果揭示真菌是海洋碳循環的“隱形支柱” 改寫全球氣候模型認知

中國教育報-中國教育新聞網訊（記者 任朝霞）近日，上海海洋大學科研團隊的研究表明，真菌是海洋碳循環中被長期忽視的“關鍵角色”，它們在碳循環中的貢獻遠超預期。該研究首次精確量化了海洋真菌的碳儲存能力，證實真菌對全球海洋碳循環的貢獻遠超古菌，顛覆了細菌和古菌是海洋碳循環主要推手的傳統觀點。日前，相關研究成果發表于《細胞》雜志。 

這項由上海海洋大學海洋科學與生態環境學院外籍教授費德里科·巴爾塔 (Federico Baltar)和博士后伊娃·布雷耶（Eva Breyer）領銜的研究采樣區域橫跨大西洋，從北緯40°到南緯50°長達1.1萬公里。研究結果顯示，全球海洋真菌碳儲量達3.2億噸，約占全球海洋原核生物總生物量的1/5，是古菌的9倍，成為僅次于細菌的第二大微生物碳庫。真菌對海洋碳循環的貢獻也極其顯著。在陽光照射的表層海域，真菌的作用與浮游藻類密切相關，對顆粒有機碳的貢獻達2%—5%，相當于每年儲存數百萬噸二氧化碳。然而，該研究發現真菌在深至2000米的海層仍大量存在，對“真菌僅局限于淺層水域”的傳統觀點提出了挑戰。

該研究取得重大突破的主要原因在于研究者對真菌分析方法的重要革新。長期以來，海洋真菌研究受限于間接估算方法（如基因拷貝數）和套用陸地生物轉換因子，導致生物量估算誤差超過100倍。該研究創新性地集成生物標志物、細胞壁鈣熒光染色、酶聯熒光原位雜交CARD-FISH、微流控質等四種技術，首次實現對海洋真菌生物量的多維度精確測量。針對海洋浮游真菌生理特性優化麥角固醇-碳轉換因子（1.98 mg ergosterol/gC），較北極海岸研究結果低30%，反映了不同生境下真菌的代謝差異。而結合CARD—FISH技術與微流控單細胞測量，首次建立真菌細胞體積（平均6—25μm3/cell）與干重（6469fg/cell）的直接關聯，解決了細胞體積差異導致的估算偏差問題。

該研究是聯合國海洋十年“深海微生物組與生態系統”（簡稱DOME）大科學計劃的重要成果之一。該計劃由上海海洋大學科學家牽頭，聯合27個國家的42家科研機構，將開展全球深海微生物研究，探索、開發與保護深海生物資源，推動海洋生物資源開發與氣候研究的交叉創新，提升中國科學家在全球海洋治理中的話語權，服務人類海洋命運共同體。