康奈爾大學的研究人員發現了一種新的土壤細菌,他們是為了紀念最早發現該細菌的康奈爾大學教授而命名的,特別擅長分解有機物,包括在煤,天然氣,石油中釋放出的致癌化學物質和垃圾被燒毀。
綜合研究學院土壤與作物科學系微生物生態學教授丹·巴克利(Dan Buckley)表示:「自生命開始以來,微生物已經存在了將近40億年。它們創造了我們賴以生存的系統,並得以維持。」植物科學。 「我們可能看不到他們,但他們正在主持節目。」
Buckley和其他五位康奈爾大學的研究人員以及來自Lycoming大學的同事在2月6日於國際系統與進化微生物學雜誌。
命名為madseniana的新細菌是為了紀念已開始研究的微生物學教授Gene Madsen。他於2017年去世,之後他才確認這一發現。
包括人類在內的所有動植物都擁有許多友好的細菌,它們可以幫助我們消化食物並抵抗感染。生活在土壤中的細菌不僅有助於植物生長,應對壓力和抵禦害蟲,而且對於理解氣候變化也至關重要。
新發現的細菌屬於巴拉伯克氏菌屬,以其降解芳香族化合物的能力以及在某些物種中形成固定大氣氮的根瘤的能力而聞名。物種名稱madseniana,反映了Madsen在環境微生物學領域的研究成果。
Madsen的研究專注於生物降解-微生物在污染土壤中分解污染物的作用-特別關注稱為多環芳烴(PAHs)的有機污染物。他的工作取得了突破性的進展,它提供了自然工具來處理在那些難以挖掘和清除污染土壤的地區中的危險廢物。
「吉恩是一個謙虛的人,也是一位偉大的科學家。我很高興看到他的遺產以這種方式延續下去,」微生物學系教授兼主席埃絲特·安格特(Esther Angert)說。 「很容易以這種傑出的環境微生物學家的名字來命名具有這些特性的細菌。我認為吉恩一定在微笑。」
這項工作始於土耳其山的康奈爾實驗森林,康奈爾植物園是該地區的自然保護區。 Madsen從森林土壤中分離出了新細菌; Buckley的團隊完成了該項目。
第一步是對細菌的核糖體RNA基因進行測序,這為瘋牛病是獨特物種提供了遺傳證據。在研究這種新細菌時,研究人員注意到,瘋樹特別擅長分解芳香烴,後者構成木質素,木質素是植物生物量和土壤有機質的主要成分。在有毒的PAH污染中也發現了芳香烴。
這意味著新發現的細菌可能是生物降解研究的候選者,並且是土壤碳循環的重要參與者。
巴克利的實驗室專注於細菌在碳循環中的作用-碳在地球和大氣中的自然循環,科學家說,人類過量的碳排放已使細菌擺脫了束縛。
巴克利說:「我們對土壤細菌如何運作知之甚少。」 「每年僅由於分解植物材料的自然工作,土壤中的碳排放量就比全世界汽車,發電廠和供暖裝置的所有人類排放量高出七倍。因為碳的含量如此之高縱觀土壤,我們對土壤的管理方式的微小變化可能會對氣候變化產生重大影響。」
以瘋牛病為例,巴克利的實驗室想更多地了解細菌與林木之間的共生關係。初步研究表明,樹木將碳喂給細菌,然後細菌降解土壤中的有機物,從而為樹木釋放出氮和磷等營養物質。
了解細菌如何分解土壤中的碳可能成為土壤可持續性和預測全球氣候未來能力的關鍵。
巴克利實驗室的博士後研究員羅蘭·威廉(Roland Wilhelm)是該論文的第一作者。其他合著者包括Sean Murphy,博士。實驗室的學生;本科生研究助理Nicole Feriancek '22和David Karasz '20;研究支持專家Christopher DeRito;萊科明學院的生物學教授傑弗里·紐曼(Jeffrey Newman)。