美科学家发现墨西哥水下网络“核心”微生物

墨西哥尤卡坦半岛地区存在相通且复杂的水下洞穴网络，里面存在许多古老的细菌群落。美国一所大学找到了水中的“核心”微生物，并绘制出迄今为止最大的水下微生物群落地图。这对未来研究地球上的含水层生物提供了一个方法和基础。

墨西哥尤卡坦半岛（犹加敦，Yucatán）东部靠近海边（墨西哥湾），该地区存在无数的天坑（天然井），地下存在超过1,500公里的复杂水网络和无数洞穴，洞穴里面有广阔的碳酸盐含水层，水层里拥有数不尽的微生物，而地下水是整个地区唯一的饮用水源。

尤卡坦含水层有墨西哥湾的海水流进，但该含水层的微生物群与附近海域的微生物群有很大差异，而整个洞穴系统中的微生物群也各不相同，包括洞穴到洞穴之间，浅水到深水之间，都存在一定程度上的差异。

另外，该系统还存在各式各样的区域，包含没有阳光的深坑或洞穴，以及能照射到阳光的浅坑等，且水下网络拥有淡水、海水和两者混合等多样化区域，而这些洞穴深度大多在5至100公尺之间。

美国西北大学（Northwestern University）地球与行星科学教授、该研究的合著者帕特里夏‧贝多斯（Patricia Beddows）因拥有数十年洞穴探险经验，领导该大学的研究人员进行潜水探险和采集洞内的生物样本，希望借此了解整个地下水网络中的生态状况，并寻找整个生态的“核心”。

该团队从墨西哥金塔纳罗奥州加勒比海岸附近的12个洞穴里进行采集，共采集到78个水样本。这些样本的采集范围，从北端的“水神”（Xunaan Ha）系统到“白洞”（Sac Actun）系统之间，拥有内陆和沿海部分（包括一个60公尺的独特深坑），再到南端的“三条水路”（Ox Bel Ha）系统（注：这些系统的名字为尤卡坦的玛雅土著语言）。

研究人员按照不同的地点去分类每个微生物群落的环境背景，这包括洞穴类型（坑或管道）、洞穴系统、与加勒比海岸的距离、化学成分和在水体的位置。同时，他们从每个样本中过滤出细胞并分析其化学成分，并通过DNA定序来识别微生物群落。

之后他们再使用校友马修‧塞伦斯基（Matthew Selensky）开发的新计算程式，对收集到的资料进行数据分析，同时把发现的物种和细菌进行归类。

分析过程中他们发现，尤卡坦东部碳酸盐含水层的微生物，以丛毛单胞菌类（Comamonadaceae）为主，且它们生活在多个生态位中。因为他们在一个能照射到阳光的60公尺独特深坑中观察到不同的生态层，且每个生态层都存在众多的微生物群落。