格陵兰峡湾中异养微生物群落的季节性重构受到不同冰川类型的差异性影响

由 root 提交于 周四, 09/24/2026 - 22:47
格陵兰冰盖的加速消退正在增加向沿岸峡湾的淡水排放,并推动海洋终止型冰川(marine-terminating glacier,MTG)状态向陆地终止型冰川(land-terminating glacier,LTG)状态转变。这些变化显著影响水柱的物理和化学特征,进而影响峡湾生态系统的结构与功能。我们采用高通量成像和DNA宏条形码技术,研究了格陵兰西南部两个具有对比性的峡湾系统(MTG与LTG)中浮游微生物群落结构的季节性差异(春季与夏季),重点关注迄今在格陵兰峡湾中仍缺乏研究的细菌和异养原生生物组分。我们的分析揭示了微生物群落显著的季节性重组,尤其是在表层水体中。春季,两个峡湾中的异养群落组成均表现出与硅藻春季暴发之间的强烈联系,其群落主要由典型的浮游植物相关细菌类群和能够利用藻源有机物的富营养型细菌类群组成,同时还包括捕食浮游植物的原生生物。夏季,两个峡湾中的异养群落出现了显著分化,这很可能是由MTG与LTG冰川对水柱结构和化学性质的不同影响所致。微微型和微型异养生物、寄生性原生生物(甲藻类Syndiniales)以及指示低营养环境的细菌类群均显著增加。此外,细菌、浮游植物和异养原生生物群落之间的耦合程度增强,这可能是由于群落间相互作用加强,和/或环境过滤同时对所有类群产生了更强的作用。这些观察结果表明,系统正由春季的资源充足状态转变为夏季的资源匮乏状态。然而,在受MTG影响的峡湾中,这一转变并不明显,因为冰下上升流使与硅藻暴发相关的群落能够持续存在至夏季。最后,我们在受MTG影响峡湾的内段发现了一个独特的、与冰混杂体相关的内峡湾微生物群落;该群落同时表现出与冰川表面相关群落和海冰相关群落的相似性。

格陵兰峡湾中异养微生物群落的季节性重组受冰川类型差异性影响|bioRxiv

Marta Mikhno Lorenz Meire Renaat Dasseville Sofie D'hondt Peter Chaerle Ilse Daveloose Koen Sabbe

DOI: https://doi.org/10.64898/2026.09.22.753439

Marta Mikhno 1 比利时根特大学生物学系原生生物学与水生生态学实验室,根特,比利时; 在 Google Scholar 中查找该作者 在 PubMed 中查找该作者 在本网站中搜索该作者

Lorenz Meire 2 格陵兰自然资源研究所格陵兰气候研究中心,努克,格陵兰 在 Google Scholar 中查找该作者 在 PubMed 中查找该作者 在本网站中搜索该作者

Renaat Dasseville 1 比利时根特大学生物学系原生生物学与水生生态学实验室,根特,比利时; 在 Google Scholar 中查找该作者 在 PubMed 中查找该作者 在本网站中搜索该作者

Sofie D'hondt 1 比利时根特大学生物学系原生生物学与水生生态学实验室,根特,比利时; 在 Google Scholar 中查找该作者 在 PubMed 中查找该作者 在本网站中搜索该作者

Peter Chaerle 1 比利时根特大学生物学系原生生物学与水生生态学实验室,根特,比利时; 在 Google Scholar 中查找该作者 在 PubMed 中查找该作者 在本网站中搜索该作者

Ilse Daveloose 1 比利时根特大学生物学系原生生物学与水生生态学实验室,根特,比利时; 在 Google Scholar 中查找该作者 在 PubMed 中查找该作者 在本网站中搜索该作者

Koen Sabbe 1 比利时根特大学生物学系原生生物学与水生生态学实验室,根特,比利时; 在 Google Scholar 中查找该作者 在 PubMed 中查找该作者 在本网站中搜索该作者

通讯作者: koen.sabbe{at}ugent.be

摘要

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摘要

格陵兰冰盖的加速消退正在增加向沿海峡湾的淡水排放,并推动峡湾从海洋终止型冰川(marine-terminating glacier,MTG)状态向陆地终止型冰川(land-terminating glacier,LTG)状态转变。这些变化显著影响水柱的物理和化学特征,进而影响峡湾生态系统的结构与功能。我们采用高通量成像和 DNA 宏条形码分析方法,研究了格陵兰西南部两个具有明显差异的峡湾系统(MTG 与 LTG)中浮游微生物群落结构的季节性差异(春季与夏季),重点关注细菌和异养原生生物组分,因为迄今为止,这些组分在格陵兰峡湾中仍缺乏充分研究。我们的分析揭示了微生物群落显著的季节性重组,尤其是在表层水体中。春季,两个峡湾中的异养群落组成均与硅藻春季水华密切相关,其群落主要由典型的浮游植物相关细菌类群和能够利用藻源有机质的富营养型细菌类群构成,同时还包括以浮游植物为食的原生生物。夏季,两个峡湾中的异养群落出现了显著分化,这很可能是由 MTG 与 LTG 冰川对水柱结构和化学性质的差异性影响所致。研究观察到微微型和微型异养生物、寄生性原生生物(甲藻类 Syndiniales)以及指示低营养环境的细菌类群显著增加。此外,细菌、浮游植物和异养原生生物群落之间的耦合程度增强,这可能是由于群落间相互作用加强,和/或环境筛选同时作用于所有类群所致。这些观察结果表明,系统可能在春季由资源充足型系统转变为夏季资源更加匮乏的系统。然而,在受 MTG 影响的峡湾中,这种转变并不明显,因为冰下上升流使与硅藻水华相关的群落得以延续至夏季。最后,我们发现了一个独特的、与冰混杂体相关的内峡湾微生物群落;该群落位于受 MTG 影响的峡湾内侧,与冰川表面相关群落和海冰相关群落均表现出相似性。

利益冲突声明

已声明的资助信息

弗兰德斯研究基金会(FWO) 3G043120

比利时联邦科学政策办公室(BELSPO) RV/21/CANOE

EMBRC 比利时—FWO 国际研究基础设施 I001621N I000825N

版权

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发表于 2026 年 9 月 23 日。

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bioRxiv 2026.09.22.753439; DOI: https://doi.org/10.64898/2026.09.22.753439

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Marta Mikhno Lorenz Meire Renaat Dasseville Sofie D'hondt Peter Chaerle Ilse Daveloose Koen Sabbe

bioRxiv 2026.09.22.753439; DOI: https://doi.org/10.64898/2026.09.22.753439


📄 原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.22.753439v1?rss=1

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