摘要：塑料际作为人类世的新兴生态位，孕育了具有独特功能特征的微生物群落。作为地球上最丰富的生物实体，病毒是调节微生物群落组成和代谢的关键因素。然而，迄今为止，大多数塑料际研究主要聚焦于细菌和古菌，对塑料际病毒的关注和认识仍然十分有限。

题目：Unique plastisphere viromes with habitat-dependent potential for modulating global methane cycle

期刊：Nature Communications

发表时间：2025.8.29

通讯作者：朱冬，朱永官

文章概述

塑料际作为人类世的新兴生态位，孕育了具有独特功能特征的微生物群落。作为地球上最丰富的生物实体，病毒是调节微生物群落组成和代谢的关键因素。然而，迄今为止，大多数塑料际研究主要聚焦于细菌和古菌，对塑料际病毒的关注和认识仍然十分有限。

基于此，中国科学院城市环境研究所城市土壤生物地球化学过程创新团队开展了长期微宇宙实验，并结合全球塑料际宏基因组数据，系统解析了塑料际病毒群落的组成和功能特征。研究结果表明，与对照基质相比，塑料际招募了一个独特的病毒群落，具有86.9%的新病毒操作分类单元。塑料际病毒群落通过辅助代谢基因（auxiliary metabolic genes，AMGs）和与宿主的独特相互作用重编程宿主甲烷代谢，在塑料际特殊的甲烷循环功能方面发挥关键作用。这些与甲烷循环相关的AMGs在全球塑料际病毒群落中普遍存在。此外，在稻田生态系统中，土壤和水塑料际病毒及其宿主采取了不同的生活史策略，对甲烷循环的调控作用也存在差异，导致土壤和水塑料际甲烷循环生态功能的分化。相比之下，水塑料际在病毒的作用下成为甲烷循环热点的风险更大。噬菌体移植实验也验证了这一点，在水塑料际中，溶原病毒显著增强了微生物的产甲烷能力，并促进了甲烷排放。

本研究聚焦于病毒群落，为塑料际这一独特生态系统功能提供了新的见解。同时，研究强调了量化病毒对塑料际生态效应贡献的必要性，这对于更准确的预测塑料污染对生物地球化学循环和全球变化的影响具有重要意义。

土壤与水体环境中塑料际微生物群落生活史策略的概念框架，以及病毒在原核生物甲烷代谢中关键作用的示意模型

研究成果以“Unique plastisphere viromes with habitat-dependent potential for modulating global methane cycle”为题，发表于Nature Communications上。研究工作得到中国科学院战略性先导科技专项、国家自然科学基金、宁波市公益类重点项目、中国科学院青年创新促进会、宁波甬江引才计划等的支持。

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来源：微生物组