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1.
《地球科学进展》2017,(7)
深海是地球上最重要的极端环境之一,发育了数量巨大的极端微生物。它们独特的生存环境、生理结构、代谢机制和共生关系成为探讨生命起源及寻找外太空生命的关键。尽管从生物学角度对极端微生物已开展了大量研究,但深海热液系统对极端微生物演化的影响仍不甚清楚。因此,在总结深海极端的理化环境和地质环境特征的基础上,分析了海底热液活动的分布特征、形成机理及其对周围生物群落种类、分布和演替规律的巨大影响。重点探讨了热液环境下各种极端微生物的生命形式及其对深海营养物质循环和生态系统演化的重要意义。目前,极端环境与生命过程的研究仍处于初级阶段,亟待加强深海原位探测和分子生物学技术的研发以及多学科交叉研究。 相似文献
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地质微生物学及其发展方向 总被引：21，自引：3，他引：18
地质微生物学是在20世纪末发展起来的新的地学分支,主要研究地质环境中的微生物活动过程及其形成的各种地质地球化学记录。通过对现代及地质历史上的各种地质环境,包括极高温,高压,极端酸性,碱性,高盐度,极高放射性,地球深部等环境中微生物的生存和演化,及其和地质环境的相互作用而形成的各种地球化学记录的研究,探讨微生物在过去、现在和将来对生命活动最重要的元素(C,H,O,N,S,Fe等)在全球或局部尺度上的循环作用,从而对微生物的风化作用、成矿作用、地质环境下的微生物生态链及其环境的研究提供重要的科学证据。微生物与矿物的相互作用、极端环境下的微生物和生态及分子地质微生物学是当前地质微生物学研究的重要方向。 相似文献
3.
全球变暖和人为活动不断加剧海洋低氧环境发生的频率和范围,低氧对全球海洋底栖生物群落结构造成重大影响。底栖有孔虫能够广泛适应生存在各种海洋低氧环境中,是极少数能适应低氧环境的真核生物之一,底栖有孔虫对低氧环境的响应及适应机制研究是海洋研究领域的前沿和热点话题,至今仍存在很多谜团。本文总结了不同海洋低氧环境活体底栖有孔虫分布特征、活体底栖有孔虫对人为诱导低氧环境的响应、低氧环境下底栖有孔虫外壳化学组成特征、低氧环境下底栖有孔虫的生存机理,期望为后续推进海洋低氧环境下底栖有孔虫相关研究进一步开展提供参考和借鉴。底栖有孔虫作为古海洋环境重建的重要工具,对我们了解全球海洋低氧环境的历史演化进程具有非常重要的意义。展望未来我们需要进一步加强有孔虫细胞生理学和分子生物学对低氧环境的适应机制研究,从系统发生学上认识真核生物对低氧环境适应的历史演化进程,为利用有孔虫作为工具更好地重建和预测海洋低氧环境变化提供理论依据。 相似文献
4.
深海热液喷口生物群落研究进展 总被引：1，自引：0，他引：1
近年来深海热液喷口生物群落的研究取得了大量的成果。通过调查发现,除温度外,环境化学参数、地理位置、喷口类型、热液活动周期、生物可利用率等因素都对深海热液喷口生物群落分布产生影响。随着实验室热液微生物的分离、培养成功,一些新的属种及其特殊的生理特征被发现。分子生物学技术的发展,使得对于深海热液生物基因测序、基因功能的研究和表达,功能基因对微生物生理功能的调控作用,动物与微生物之间的共生关系,生物对极端环境的适应机制等问题的研究都能够进行。对于目前不能进行实验室分离培养的微生物,通过基因组分析,也能够了解其群落结构。不同的深海热液喷口,其病毒的类型、分布、丰度以及病毒对热液生态系统的影响是不同的。通过这些研究,科学家探讨了热液喷口环境中生物群落的能量合成与代谢途径的相关理论,并提出了生命有可能起源于热液喷口环境的假说。 相似文献
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6.
海洋极端环境微生物活动与油气资源关系 总被引：1，自引：0，他引：1
为了弄清海洋极端环境下微生物参与油气资源形成和演化的潜在机制, 进行了现代海洋热泉和冷泉等环境中微生物类型分析和生物量估算, 探讨了极端微生物活动和油气资源的潜在关系.认为海洋极端环境下微生物类型主要为细菌和古细菌, 热泉微生物群落主要为异养发酵菌、硫酸盐还原菌、产甲烷菌等; 冷泉微生物群落主要为ANME-2族的厌氧甲烷氧化古细菌、硫酸盐还原细菌和ANME-1族厌氧甲烷氧化古菌.这些极端微生物利用CH4和H2S等气体进行能量固定, 有较高的生物丰度和较低的分异度, 具有垂向和水平分带性, 并能营生一套独特的宏体生物.极端微生物活动直接和间接地参与了油气资源的形成和改造, 示踪海底油气资源的变迁.对于探索地球早期海洋微生物活动与油气资源形成, 寻找地史时期或华南地史早期烃源岩具有重要理论和实践指导意义. 相似文献
7.
极端环境下的微生物及其生物地球化学作用 总被引：7，自引：1，他引：6
极端微生物是地球生物圈的重要组成部分。极端微生物的地球化学定位在微生物学与地球化学以及一些相关学科的交叉点上,最近10年已经发展成为地质生物学研究的热门领域。对极端微生物的研究不仅有助于回答生命起源、生命极限、生命本质甚至其他生命形式等生命科学问题,而且其生物地球化学作用在地球系统科学研究中具有重大科学研究价值,对揭示生物圈与地圈协同演化的奥秘、认识生命与环境相互作用规律及地球的化学演化提供重要证据。总结了嗜热菌、嗜冷菌、嗜酸菌、嗜碱菌、嗜压菌、嗜盐菌以及抗辐射菌的主要类群,论述了极端微生物适应环境的机制,探讨了极端微生物的生物地球化学意义。作者预测未来将会在生物标志化合物研究、同位素地球化学分析和分子生物学综合研究的基础上协同推进极端微生物地球化学学科的发展。 相似文献
8.
低温微生物的适冷特性研究进展及其应用前景 总被引：5，自引：0，他引：5
低温微生物是指在低温条件下具有生长能力的微生物,广泛分布于地球寒冷生境,如南北两极、高山、冰川、深海、土壤.低温微生物由于长期生活在寒冷环境中,在自然选择的作用下形成了一套与低温环境相适应的机制,并且在生态系统占有重要的地位和作用.对低温微生物进行研究不但可以进一步认识和理解微生物在低温环境、生命起源进化、生物适冷机制中的意义和作用,而且还可利用其特殊基因及产物服务于人类.简述了低温微生物的适冷特性研究进展及其在环境保护、食品、纺织、医药等多个领域中的开发应用前景. 相似文献
9.
10.
深海化能合成生态系统(ChEss)是当前最大的国际海洋生物多样性研究计划--国际海洋生物普查计划的现场研究项目之一.深海化能合成生态系统主要包括热液、冷泉、鲸骨生态系统以及由其他高度还原型生境形成的生态系统.确定上述系统动物区系间的进化和生态学关系,对于了解全球尺度上化能合成生态系统物种分布的形成过程至关重要.重点介绍深海化能合成生态系统科学计划发起的背景、研究内容和目标、研究区域、研究技术与方法以及当前在该领域的研究进展和展望,综合国际上在深海化能合成生态系统生物地理学和生物多样性方面的最新进展,了解其中的驱动过程,以期为我国在深海化能合成生态系统、极端环境下的生物多样性和生物地理学研究提供参考. 相似文献
11.
Deep-sea is one of the most important extreme environments on the earth. Numerous and diverse extremophiles thrive in this extreme environment, presenting distinctive physiological structure, metabolic mechanism and symbiosis relations, which provide new methods to study the origin of life and extraterrestrial life. Despite extensive studies on deep-sea extremophiles from the point of view of biology, the impacts of deep-sea hydrothermal activity on the evolution of extremophiles remain largely unknown. On the basis of summarizing features of the deep-sea ziphysicochemical and geological environment, the distribution and formation mechanism of submarine hydrothermal vents were analyzed, respectively. Hydrothermal vents have great effect on the distribution and succession of communities. Our discussion focused on the extreme life forms of microorganisms surviving in the hydrothermal ecosystem and their important significance for the nutrient cycling and ecosystem evolution. However, the research of life processes in extreme environments is still in the primary stage and more work is needed on the in-situ detection technique, molecular biology and interdisciplinary research. 相似文献
12.
To understand the potential mechanism of marine extremophiles participating in the formation and the evolution of hydrocarbon
resources in marine extreme environments, some typical kinds of extremophiles and their distributions in marine hydrothermal
and cold vents are discussed and evaluated respectively. The potential relationship between extremophile activities and hydrocarbon
resources in marine extreme environments are then discussed in details. It could be now preliminary concluded that archaea
and bacteria are the two main kinds of extremophiles in marine extreme environments. The dominating microbe communities in
hydrothermal vents are heterotrophic zymogens, sulfate reducers and methanogens, while the ANME-2 group (Methanosarcinales) surrounded by sulfate-reducing bacteria and ANME-1 group dominate in cold vents. Marine extremophiles would be able to use
CH4 and H2S to synthesize energy for metabolism and to support food chains for other unique macrobiota nearby, which together present
a high abundance but a low diversity with distinct characteristics of horizontal and vertical distributions. Marine extremophiles
might play an important role either directly or indirectly in the processes of hydrocarbon formation and subsequent alteration,
and could indicate the evolution of hydrocarbon resources in marine extreme environments. Our research thus has a great significance
both in theoretical approach of potential hydrocarbon resources formed by marine extremophile activities and in practical
exploration of the potential hydrocarbonsource sedimentary layers formed in the Earth history or the potential strata in southern
China.
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Translated from Earth Science—Journal of China University of Geosciences, 2007, 32(6): 781–788 [译自: 地球科学—中国地质大学学报] 相似文献
13.
海洋资源——人类可持续发展的依托 总被引：8，自引：0，他引：8
广阔的蓝色海洋蕴藏着丰富的金属、能源和生物资源,除了传统的石油与天然气,近年来,一些非常规的资源受到全球性的广泛关注,并在国际上引起新一轮的"蓝色圈地"运动。大洋多金属结核、富钴结壳、多金属硫化物、天然气水合物、深海热泉生物等新型资源具有很好的科研与商业应用前景,被誉为21世纪人类可持续发展的战略接替能源。在各种海洋资源可利用性分析的基础上,针对应用开发,提出的海洋资源开发中的重大科学理论与技术集成应引起科学界与管理部门的充分关注,包括深海生物资源商业应用开发的技术集成、海底热液成矿作用理论研究、水（热液）-岩反应研究、天然气水合物与固体金属矿产的识别与开采技术集成。海洋高技术是建立在现代海洋科技理论和相关技术领域最新成就基础上的综合技术体系,重大科技理论创新突破与技术集成将成为海洋科学与海洋工程发展的动力。 相似文献
14.
西太平洋——我国深海科学研究的优先战略选区 总被引：2，自引：0，他引：2
西太平洋是我国实施由浅海向深海发展战略的必经之地.从国家需求的角度来看,西太平洋海底资源丰富、海洋环境复杂,是维护国家权益的焦点、保障国防安全的屏障;从科学前沿的角度来看,西太平洋发育有独特的沟弧盆构造体系和弧后盆地热液系统,存有海底板块运动的遗迹和众多海山生态系统,更是"大洋传送带"冷暖水系的转换区.科学有序地进入西... 相似文献
15.
中国地台区张裂盆地沉积 总被引：4，自引：1，他引：4
本文着重讨论中国地台区某些张裂盆地的沉积与演化特征。张裂盆地可分为陆内断陷和裂谷、克拉通边缘裂陷槽和被动大陆边缘。裂谷在发展过程中依次形成玄武岩-红层-蒸发盐组合或玄武岩-红层-煤系组合→深湖相组合→红层组合。中小型断陷的岩石组合类似但多不完整。豫陕裂陷槽的岩石组合为下部硅碎屑岩组合,以钾玄岩系为主体的火山岩组合,上部硅碎屑岩-碳酸盐组合,以及较深水相泥硅质岩组合。地处被动大陆边缘的扬子地台南部早寒武世海是以波浪作用为主的陆架,其东南边缘的石煤可能是远洋、半远洋沉积。本文还扼要讨论了张裂盆地在控制某些矿产资源的形成与分布方面的一些问题。 相似文献
16.
20世纪海洋科学重大成果之一是伴随着深海科学研究、技术发展及海底矿产资源的勘查进程，发现并明确了深海底极端环境下的生物多样性。深海底生物多样性和基因资源管理问题已引起国际社会的广泛关注，也促使国际海底管理局①对正在制定的多金属硫化物和富钴结壳勘探规章提出更为严格的环境监测和评价的要求。介绍了深海底环
境及人类可能影响这一环境的有关活动；现有国际法律的适用性和国际社会正在采取的措施；我国应对的有关政策与措施。 相似文献
17.
海底深部生物圈微生物的研究进展 总被引：7，自引：0，他引：7
由于极端环境条件和有限有机碳输入及长期埋藏和矿化,大洋海底深部沉积物一直被认为是一个巨大的荒漠,根本无法支持任何生命活动。DSDP（Deep Sea Drilling Project）和 ODP（Ocean Drilling Program）计划的实施对此提出了严峻的挑战。海底深部生物圈微生物区系在世界大洋沉积物和上部洋壳中的普遍存在是 ODP计划的重大发现之一。一系列的研究表明在海底深部沉积物中蕴藏着巨大的微生物生物量、生物和分子多样性以及复杂多样的生理生态功能过程。海底深部生物圈微生物正成为生命起源和进化、地球系统进化和演化、全球变化和海洋生物技术开发利用的研究焦点。 相似文献