嗜碱微生物的多样性

二、嗜碱微生物的多样性

在碱湖和碱性土壤中存在众多嗜碱微生物，其优势种群为原核生物——细菌和古生菌。从碱性环境中也可分离到酵母和丝状真菌，但大多数为耐碱菌，嗜碱真菌比较少见。值得注意的是许多嗜碱微生物能适应多重极端环境因子的胁迫。一些嗜热碱、嗜冷碱和嗜盐碱菌已经相继被分离和鉴定。

1.嗜碱细菌

嗜碱细菌种类繁多，在细菌主要类群中几乎都存在嗜碱性(表2-9)。嗜碱光合细菌是碱湖生态系统中的主要初级生产者，其优势类群为螺旋藻(Spirulina)和拟鱼腥藻(Anabaenopsis)，此外还有色球藻(Chrococcus)、聚球藻(Synechococcus)、集球藻(Synechocystis)等偶尔也可能成为一些碱湖中的优势类群。厌氧光合细菌在碱湖中也大量存在，但多数种类为耐碱细菌，仅有少数是嗜碱细菌。外硫红螺菌(Ectothiorhodospira sp)在有醋酸盐存在时，其最适生长pH值在9.0～10.0范围内。尽管厌氧光合细菌在碱湖中的作用还不完全清楚，但由于这些细菌代谢硫，所以在硫循环中起重要作用。

嗜碱异养细菌主要分布在陆地和弱碱湖中，大多数为芽孢杆菌属、梭菌属、放线菌属和变形杆菌属的成员。在碱湖的底泥中存在硫酸盐还原细菌，Desulfonatronovibrio是新发现的一个属，该属的菌株比较适应在低盐度(3%)的湖底生长。

2.嗜碱古生菌

嗜碱古生菌广泛分布于产甲烷菌、嗜盐菌、嗜热菌等古生菌主要类群中。一些嗜碱产甲烷菌已经从碱湖中分离到，其中大多数为Methanosalsus属的成员。它们优先利用甲基化合物(甲醇和甲胺)，其生长不需要Cl^－，但依赖于Na⁺和HCO^3－。

许多碱湖同时也含高浓度的盐，这种极端环境中的优势类群为既嗜碱又嗜盐的古生菌。这些嗜盐碱古生菌早先被划分为嗜盐碱球菌(Natronococcus)和嗜盐碱杆菌(Natronobacterium)，现在又重新划分并增加三个属:Natronoccus、Natronobacterium、Natronomonas和Halorubrum。嗜碱超热古生菌Thermococcus alcaliphilus能利用多硫化合物生长，其生长温度为56～90℃，生长pH值范围为6.5～10.0，最适生长pH值在9.0左右(表2-9)。

表2-9　　　　　　　　　　嗜碱原核微生物

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