海洋沉积物Bathyarchaeia优势亚群利用有机与无机碳合成新型BDGT膜脂及其生物地球化学意义

来自中国的研究人员通过高富集培养技术，揭示了海洋Bathyarchaeia优势类群Baizosediminiarchaeum利用CO2和木质素合成非常规膜脂BDGT的机制，为深部生物圈碳循环及古菌脂类生物标志物研究提供了突破性证据。

在深海沉积物中广泛存在的Bathyarchaeia古菌（又称深古菌）是全球碳循环的关键参与者，但其脂类生物标志物和碳同化机制长期未被阐明。本研究从东海河口沉积物中获得高富集度（>95%）的Bathyarchaeia培养物，发现其中优势类群Baizosediminiarchaeum（原Bathy-8亚群）合成以丁三醇二烷基甘油四醚（butanetriol dialkyl glycerol tetraethers, BDGTs）为主的膜脂。BDGT是一类非常规古菌四醚脂，其骨架由丁三醇取代常规甘油构成，突破了古菌脂类生化合成的传统认知。尽管此前在甲烷菌Methanomassiliicoccus luminyensis中曾检测到BDGT，本研究首次直接证实Bathyarchaeia同样具备BDGT合成能力，确立该类全球广布古菌为天然BDGT生产者。利用¹³C-碳酸氢盐稳定同位素标记技术，进一步揭示Baizosediminiarchaeum能同时利用无机碳（CO₂）和木质素作为碳源，并将碳同化至BDGT分子中。这一独特的碳代谢策略不仅彰显了该类古菌在低能量环境中生存的适应性，更为海洋有机质分解和碳循环过程提供了新的生物地球化学视角，同时其合成的BDGT可作为该古菌类群的专属脂类生物标志物。