我院李文均教授团队揭示了盐湖卤虫残骸分解过程中的微生物分解者网络与代谢功能

引言

动物残骸的分解是全球碳循环中基础的微生物过程。虽然已有研究关注陆地哺乳动物或海洋鱼类的分解，但对于盐湖这类极端环境下微生物分解者的动态及其生态功能仍知之甚少。盐湖覆盖了地球近一半的内陆水域面积，是气候敏感的主要二氧化碳排放源之一，其碳释放主要由微生物对有机物的矿化作用驱动。

近日，我院李文均教授团队在国际著名学术期刊Microbiome上发表了题为“Microbial decomposer diversity and metabolic function during the decomposition of brine shrimp carcasses in a saline lake”的研究论文。该研究整合了宏基因组学、宏转录组学、培养组学、代谢组学和微宇宙实验，深入剖析了中国新疆巴里坤盐湖中卤虫（Artemia sp.）残骸分解过程中的微生物群落演替与代谢功能。

图 1. 微生物介导的盐湖卤虫尸体有机物分解代谢途径

该工作从新疆巴里坤盐湖卤虫尸体有机质富集体系获得了149个宏基因组组装基因组（MAGs）和77个纯培养基因组，横跨33个门类，其中72.12%为物种水平的新谱系，涵盖了包括CG03、T1Sed10-126以及Asgardarchaeota、Thermoplasmatota、Nanoarchaeota和Halobacteriota在内的多种稀有细菌与古菌类群。研究发现，这些微生物通过细胞外水解、营养转运及胞内分解代谢，协同降解蛋白质、多糖、脂质和核酸等生物大分子，并表现出显著的底物偏好性：优先响应多糖和蛋白质的降解，随后逐步转向脂质和核酸。在分解过程中，水解产生的低聚物通过不同微生物间的“代谢接力”（Metabolic handoffs），驱动了从发酵到硫酸盐还原，再到产甲烷作用的级联矿化过程。此外，病毒携带的辅助代谢基因（AMGs）通过增强宿主的碳循环和应激反应功能，进一步介导了代谢调控。本研究揭示了一个由细菌、古菌和病毒共同参与的多维协作网络，明确了代谢接力与病毒调节是驱动盐湖有机质周转的关键机制，为理解极端高盐湖泊生态系统中微生物分解者网络（MDN）的生物地球化学过程提供了新视角。

图 2. 盐湖中微生物分解者网络（MDN）驱动的物质循环和能量流动

我院高磊博士后为本文第一作者，我院李文均教授、焦建宇副教授以及中国科学院新疆生态与地理研究所房保柱副研究员为共同通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金、广东省科技计划项目、第三次新疆科学考察计划、深圳市科技创新委员会以及新疆维吾尔自治区自然科学基金等项目的资助。

原文链接：

https://link.springer.com/article/10.1186/s40168-026-02361-5