本報北京2月4日電（記者楊舒）在沒有陽光和氧氣的地下深處，存在著大量具有獨特功能的微生物。此前，科學家已在地下深部生物圈發現了一類能夠“吃”掉甲醇產生甲烷氣體的微生物——古菌，但是其“食物”甲醇從何而來仍是未解之謎。近日，農業農村部成都沼氣科學研究所厭氧微生物創新團隊與日本科學家合作發現了一種合作共贏的菌群互作模式，為解答這一謎題提供了新的線索。相關論文於1月30日在線發表於國際期刊《自然》。

該團隊介紹，古菌可能是地球上第一批生物居民。它們藏於深海、深地、高溫等極端環境，個頭小到肉眼看不見，卻有著不可估量的“大本領”，近年來相關國際研究不斷升溫。

研究團隊首先從地下石油礦藏中先后分離獲得了兩類微生物：厭氧細菌新科物種——嗜甲酸趙氏杆菌、能夠“吃掉”甲醇產生甲烷的厭氧古菌新科物種——勝利甲烷嗜熱微球菌。研究發現，嗜甲酸趙氏杆菌可以通過一種獨特的途徑將自然界中的有機化合物——甲酸轉化為甲醇，但這種細菌雖會“釀酒”卻“不勝酒力”，隨著產生甲醇的積累，整個“釀造”過程會逐步停滯。這時，勝利甲烷嗜熱微球菌就可以發揮作用。它的出現，能夠及時將嗜甲酸趙氏杆菌產生的甲醇轉化為甲烷氣體，確保嗜甲酸趙氏杆菌“釀造”過程不間斷。二者的“團結協作”，使得甲烷氣體源源不斷地被轉化生成。

研究團隊介紹，早前，科學界認為細菌和古菌互作產生甲烷的這種機制——互營代謝，主要依賴於二者之間的氫氣、甲酸或電子傳遞，然而，此次發現的卻是一種新的菌群互作產生甲烷模式——種間甲醇轉移。此外，科研人員也是首次在微生物細胞內發現，嗜甲酸趙氏杆菌利用甘氨酸-絲氨酸循環介導的代謝途徑產生甲醇。這種細菌通過與古菌的“合作”，突破了甲醇生成過程中面臨的熱力學限制。

該研究豐富了科學界對地球深部生物圈的碳循環認知，為地下甲基化合物的生物來源提供了新的線索。同時，對指導油氣資源開採也具有現實意義。

研究團隊介紹，甲烷是天然氣的主要成分。我國的能源資源稟賦“缺油、少氣”，地質結構復雜。受技術條件制約，目前國內許多油田可開採的石油量不足真正儲量的一半，大量石油在“沉睡”。由此，科學家設想進行“地下沼氣工程”——利用微生物將枯竭或低品質油藏中難以開採的石油部分轉化為易於開採的甲烷氣體，實現這些地區的油氣共採。該研究的發現為未來開發這一“地下沼氣工程”和碳減排新技術提供了新的思路。

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