碳酸鹽的微生物合成與降解-碳酸鹽沉淀物

分子生物學(xué)應(yīng)用于地質(zhì)微生物學(xué)的研究已經(jīng)大大拓寬了我們對微生
物多樣性的認(rèn)知。由于系統(tǒng)發(fā)育學(xué)的發(fā)展，已經(jīng)使16S rDNA序列鑒定新
物種的方法常規(guī)化。它不僅可以在多種微生態(tài)環(huán)境中檢測到目標(biāo)地質(zhì)微
生物，還可以配合系統(tǒng)發(fā)育對同位素探針和代謝序列(在共生水平和單
細(xì)胞)進(jìn)行分析，提供關(guān)于這些生物在原位環(huán)境中正在進(jìn)行怎樣的地質(zhì)
活動(dòng)的信息。培養(yǎng)方法的發(fā)展和培養(yǎng)基技術(shù)的進(jìn)步，顯著提高了目標(biāo)地
質(zhì)微生物的培養(yǎng)數(shù)量，大大增加了培養(yǎng)成活率。最后，經(jīng)典基因?qū)W，生
物化學(xué)和細(xì)胞生物學(xué)方法的應(yīng)用對揭示這些生物(或甚至未培養(yǎng)生物的D
NA)功能提供了重要信息，并為在自然中檢測和量化它們的活性指明了
發(fā)展方向
碳酸鹽的微生物合成與降解
地殼中碳的分布
在地球上碳是生物體的一種重要元素，雖然它在地殼中含量很少，
但分布十分廣泛。在某些地方，無機(jī)物中碳濃度相當(dāng)高。地球表面的碳
大多是以碳酸鹽離子的形式存在，石灰?guī)r、白云石等大約有1．8×1022
9。也有一些是以有機(jī)質(zhì)的形式存在，例如瀝青、油源、煤、頁巖、天
然氣和石油等。
可以看出有機(jī)碳占碳總量很小一部分，在非生命的有機(jī)物中、大氣
層中碳的含量也很低。在石灰?guī)r、白云石和古老的有機(jī)物質(zhì)中碳占得比
重較大。碳不經(jīng)過燃燒，是不能被生命物質(zhì)吸收利用的，因此生態(tài)系統(tǒng)
消耗的是反應(yīng)了的有機(jī)質(zhì)和CO：，為了不耗盡這種碳，必須通過有機(jī)質(zhì)
的礦化循環(huán)過程處理。在這個(gè)循環(huán)的過程中，一部分碳以CO：的形式釋
放到大氣中，一些以碳酸鹽沉淀物存在，另外一些被生命體再次吸收利
用。沒有人類的干擾，碳分布是一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡過程。目前隨著化石燃料
用量增大，大氣中CO：量越來越多，然而大氣中CO：的負(fù)載能力也是一
定的，因?yàn)檫^多CO：的存在阻礙了熱量的散發(fā)進(jìn)而導(dǎo)致全球氣溫的增加