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J-GLOBAL ID：201802244265365209   整理番号：18A0010222

南極砂漠では大気中の微量ガスが表面土壌の一次生産を支えている

Atmospheric trace gases support primary production in Antarctic desert surface soil

著者 (14件)： JI Mukan (UNSW Sydney, New South Wales, AUS) ,  MONTGOMERY Kate (UNSW Sydney, New South Wales, AUS) ,  VAN DORST Josie (UNSW Sydney, New South Wales, AUS) ,  FERRARI Belinda C. (UNSW Sydney, New South Wales, AUS) ,  GREENING Chris (Monash Univ., Victoria, AUS) ,  BAY Sean K. (Monash Univ., Victoria, AUS) ,  LINES Thomas (Monash Univ., Victoria, AUS) ,  BEARDALL John (Monash Univ., Victoria, AUS) ,  VANWONTERGHEM Inka (Univ. Queensland, Queensland, AUS) ,  STEEN Jason A. (Univ. Queensland, Queensland, AUS) ,  HUGENHOLTZ Philip (Univ. Queensland, Queensland, AUS) ,  CARERE Carlo R. (Wairakei Res. Centre, Taupo, NZL) ,  STOTT Matthew B. (Wairakei Res. Centre, Taupo, NZL) ,  SNAPE Ian (Australian Antarctic Div., Dep. of Sustainability, Environment, Water, Population and Communities, Tasmania, AUS)
資料名： Nature (London)  (Nature (London))
巻： 552  号： 7685  ページ： 400-403  発行年： 2017年12月21日 
JST資料番号： D0193B  ISSN： 0028-0836  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 複数の培養非依存的な調査から,南極の砂漠土壌には驚くほど豊かな微生物群集が存在することが示されている。こうした南極の土壌では光栄養生物の個体数は場所によって異なることから,光合成能力の低いこれらの微生物群集では何が生命を支えているのかということが長年の疑問となっている。今回我々は,2つの南極表層土壌群集において,大気中の微量ガスが一次エネルギー源であることを示す証拠を提示する。メタゲノム解析で得られたリード配列から,細菌の門候補であるWPS-2およびAD3のゲノムを含む,23の概要ゲノムを再構築した。その結果,群集の優占種が,高親和性ヒドロゲナーゼ,一酸化炭素デヒドロゲナーゼ,および化学合成的な炭素固定を支えることが知られているRuBisCOの一種をコードし,発現していることが分かった。土壌のミクロコスムは,大気中のH₂およびCOをそれらの理論上の維持エネルギーを持続させるのに十分な速度で好気的に捕捉し,化学合成によるCO₂固定の相当のレベルを仲介していたが,光合成によるCO₂固定は仲介していなかった。我々は,大気中のH₂,CO₂,COが,これらの微生物群集を支えるエネルギーおよび炭素の確実な供給源であると提案する。これは,大気中のエネルギー源が,太陽エネルギー源や地質学的エネルギー源に代わる生態系機能の基盤となり得ることを示唆している。この過程が南極の陸域全体や他の貧栄養生息環境でも広く見られるかどうかを検証するには,より大規模なサンプリングが必要ではあるが,今回の結果は,生命の最低栄養要求量に関して新たな理解をもたらすとともに,他の惑星でも大気中のガスが生命を支えている可能性を開くものである。Copyright Nature Japan KK 2018

シソーラス用語： *南極 ,  砂漠土 ,  *微生物 ,  *群集 ,  表層土 ,  大気中 ,  *大気微量成分 ,  ゲノム ,  遺伝子再編成 ,  ヒドロゲナーゼ ,  一酸化炭素デヒドロゲナーゼ ,  リブロースビスリン酸カルボキシラーゼ ,  炭酸同化 ,  生態系 ,  水素 ,  一酸化炭素 ,  二酸化炭素 ,  *エネルギー ,  *栄養素 ,  生息環境 ,  栄養素欠乏 ,  生物生産 ,  系統樹
準シソーラス用語： Rubisco ,  *エネルギー源 ,  ゲノム再編成 ,  マイクロコズム ,  一次生産 ,  砂漠土壌 ,  *炭素源 ,  炭素固定 ,  *微生物群集 ,  微量ガス ,  表面土壌 ,  貧栄養

分類 (2件)： 微生物の生態  (EG03040J) ,  大気の構造・組成  (DC05040K)

タイトルに関連する用語 (5件)： 南極 ,  砂漠 ,  大気中 ,  微量ガス ,  表面土壌