Tá an ghrinneall na farraige domhanda saibhir i acmhainní nodule polymetallic. Toisc go bhfuil siad saibhir i miotail straitéiseacha éagsúla, meastar gurb iad na cineálacha taiscí ghrinneall na farraige a bhfuil an cumas forbartha is mó acu inniu. Faightear na hacmhainní seo go príomha ar na machairí abyssal ag doimhneacht uisce de 4,000 go 6,{{{}} méadar, go ginearálta i bhfad ón talamh agus le táirgiúlacht an-íseal. Le leathchéad bliain anuas, rinne eagraíochtaí eolaíocha agus foirne ó go leor tíortha agus réigiúin suirbhéanna tionchair agus staidéir thurgnamhach chun monatóireacht agus measúnú a dhéanamh ar thionchar agus ar aisghabháil orgánach beantach, go háirithe orgánaigh mhaicribinteacha, mar fhreagra ar an damáiste don chomhshaol a d’fhéadfadh a bheith ann. mianadóireacht domhainfharraige. I gcodarsnacht leis sin, déantar dúshlán do mhiocrorgánaigh a bhfuil cónaí orthu i dtimpeallacht taiscí nodule miotail ag coinníollacha comhshaoil foircneacha, mar shampla miotail throma, oligotrophy, ardbhrú agus teocht íseal, agus is beag staidéar a rinneadh ar mheicníochtaí oiriúnú miocróbach do thimpeallacht taiscí nodule miotail. , chomh maith lena n-éagsúlacht agus a gcumas meitibileach.
Is ábhar mór imní é tionchar comhshaoil na mianadóireachta domhainfharraige. Faoi láthair, tá an tÚdarás Idirnáisiúnta Ghrinneall na Farraige (ISA) ag cur Pleananna Réigiúnacha Bainistíochta Comhshaoil (REMPanna) chun cinn go gníomhach. Is é an chéad limistéar REMPs limistéar Crios Fracture Clarion-Clipperton (Crios CC) in oirthear an Aigéin Chiúin, a bhfuil sé mar aidhm aige feidhmeanna bithéagsúlachta agus éiceachórais a chosaint sa sprioclimistéar do mhianadóireacht nodule domhainfharraige san Aigéan Ciúin. Rinne Institiúid Aigéaneolaíochta Acadamh Eolaíochtaí na Síne (IOCS), i gcomhar le Dara Institiúid Aigéaneolaíochta na hAireachta Acmhainní Nádúrtha (MNR) agus Ollscoil Talmhaíochta Huazhong (HUAU), staidéar córasach ar chumas meitibileachta na miocrorgánaigh i ndríodar nodule mangainéise. sa CCZ. Le déanaí, foilsíodh na torthaí taighde ábhartha i Microbiome. D'athchruthaigh an staidéar 179 géanóm ardcháilíochta (MAGanna) agus rinne sé iad a chatagóiriú i 21 fíol baictéarach agus fiolam seandálaíochta amháin trí sheicheamh domhain macraigineim de shamplaí dríodair nódúil mangainéise. Réitigh an staidéar géinte feidhmiúla na MAGanna agus chuir sé fianaise i láthair maidir le ról na miocrorgánaigh éagsúla sna timthriallta miotail, carbóin, nítrigine agus sulfair. Is féidir leis an staidéar tacaíocht thábhachtach eolaíoch a sholáthar do phlean réigiúnach bainistíochta comhshaoil an Údaráis Idirnáisiúnta um Ghrinneall na Farraige agus d’fhorbairt acmhainní nodule polaimhiotalacha náisiúnta agus leasúchán comhshaoil.
Léiríonn an staidéar go bhfuil meicníochtaí frithsheasmhachta in aghaidh miotail throma tagtha chun cinn ag miocrorgánaigh uathtrófa heterotrófacha agus chemoenergetic sna timpeallachtaí dríodair saibhir miotail seo, go príomha trí redox miotail einsím-catalyzed (mangainéis, cróimiam, agus mearcair), iompróir membrane iompar miotail próitéin-idirghabhála (luaidhe). ), agus idirghníomhaíochtaí sineirgisteacha an dá cheann seo (arsanaic agus copar). Is iad iarann agus mangainéis an dá mhiotal is flúirseach i dtimpeallachtaí dríodair; is féidir le miocrorgánaigh iarann a úsáid mar ghlacadóir leictreoin eischeallacha sa slabhra iompair leictreon i bhfoirm Fe(III), agus is féidir le miocrorgánaigh ocsaídeacha mangainéise mangainéis(II) a ocsaídiú go príomha go mangainéis(III) nó mangainéis(IV), le níos lú iompair. na n-ian mangainéise. Léiríonn sé seo an tábhacht a bhaineann leis an imoibriú ocsaídiúcháin seo do mhiocrorgánaigh chun maireachtáil i gcórais atá teoranta ó thaobh fuinnimh a choinneáil. Fuarthas amach go raibh acmhainn ocsaídiúcháin mhangainéise féideartha ag cúig mhiocrorgánach uathtrófach cheimeanfhuinnimh a bhaineann leis an phylum Thaumarchaeota nó an phylum Nitrospirota. Agus cuireann fionnachtain líon mór géinte miotail oxidoreductase, lena n-áirítear Mn(II) oxidase, Fe(III) reductase, Cr(IV) reductase, As(III) oxidase, agus Hg(II) reductase, acmhainn ghéiniteach thábhachtach ar fáil do iarratais fhéideartha i mbithleasúchán miotail throma.
Fuarthas amach, chomh maith le ocsaigin agus Fe(III), go n-úsáideann miocrorgánaigh níotráit go príomha mar ghlacadóir leictreoin chun fuinneamh a fháil trí ocsaídiú comhdhúile miotail agus sulfair. Laghdaítear níotráit go dtí ocsaíd nítreach den chuid is mó agus scaoiltear isteach san uisce farraige é. Ina theannta sin, níor léirigh microorganisms le carbaihiodráití éagsúla (CAZymes) raidhse pobail níos airde. Léirigh anailís fheidhmiúil ar na miocrorgánaigh ceannasach sa staidéar go raibh cion níos airde de ghéinte feidhmiúla acu a bhaineann le meitibileacht miotail, nítrigine agus sulfair, agus bhí CAZymes níos ísle. Mar sin, is é úsáid na gcothaithigh neamhorgánacha (seachas meitibileacht cothaitheach orgánach) le haghaidh fuinnimh trí imoibrithe redox an phríomhstraitéis oiriúnaithe do mhiocrorgánaigh chun a maireachtáil i ndríodar nodule mangainéise a choinneáil. Bunaithe ar an staidéar thuas, mhol na taighdeoirí múnla éiceolaíochta miocróbach i ndríodar réimsí nodule mangainéise.
Thacaigh Fondúireacht Náisiúnta Eolaíochta Nádúrtha na Síne agus an Clár Píolótach Straitéiseach Eolaíochta agus Teicneolaíochta de chuid Acadamh Eolaíochtaí na Síne leis an obair thaighde.
Feidhmeanna meitibileach tacsaí miocróbach ceannasach i ndríodar ó chúige nodule mangainéise domhainfharraige
