13. 为什么化学合成对深海中的自养生物和异养生物都很重要?答案各不相同。这是自养生物在被认为不存在生命的地方产生自身能量的机制。这些过程对异养生物很重要,因为异养生物依靠自养生物获取能量;反过来,自养生物又为丰富多样的群落的发展提供所需的食物。此外,海洋中任何导致所用化合物可用性发生变化的变化都可能对深海生物产生不利影响。深海中的许多生态系统都依赖于从海面落下的食物,这些食物是死物和被称为“海洋雪”的废物——但在存在化学喷口和渗漏的地区,从岩石和沉积物中升起的化学物质可提供能量。
微生物是驱动地球生物地球化学循环的齿轮。地球上微生物的代谢能力相当惊人,涵盖了广泛的能量产生途径。这种代谢多样性可能有助于减轻气候变化、污染物和其他环境损害对海洋和陆地生态系统的负面影响,这些损害已列入可持续发展目标 ( SDG )。传统的基于微生物的做法包括生物肥料、植物生长刺激剂和污染物降解剂,已经在使用中。然而,这些只是地球微生物未知的生化潜力的冰山一角。微生物对气候变化反应的生物学机制也在很大程度上是未知的。如果关键的生态系统服务(如养分循环和植物生长支持)无法再维持,微生物功能轨迹的新临界点可能会对环境产生有害影响。为了应对这些挑战,需要进行新的微生物学研究 1 。例如,可以利用微生物来降低大气中的二氧化碳 (CO 2 ) 和甲烷水平。可以利用土壤微生物将碳封存在矿物形式或死细胞生物质 (死物) 中。深根多年生草本植物可以提供将大气中的碳输送到土壤地下深处的载体,在那里碳可以作为根系分泌物被浸出,并作为栖息在根际的土壤微生物的基质。随后,土壤微生物还可以帮助将土壤碳保留在持久性有机物库中 2 。为了实现陆地生态系统的这些目标,需要进行更多的实验性田间操作。在海洋中,CO 2 通量比在陆地系统中更平衡。浮游植物吸收的大气碳大约与陆地上的碳一样多。
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