甲醇转移：揭开地下产甲烷生态系统中细菌与古菌代谢共生的神秘面纱

在地下产甲烷生态系统中，甲基化化合物来源不明。研究人员发现嗜热厌氧菌 Zhaonella formicivorans 可将甲酸盐转化为甲醇，且与甲基营养型产甲烷菌 Methermicoccus shengliensis 存在代谢共生。这为相关生态系统研究提供新视角。

　　在地下产甲烷生态系统中，利用甲基化化合物的古菌（甲基营养型产甲烷菌^[1-4]）广泛存在，这意味着甲基化化合物在这类栖息地的生态和碳循环中有着重要作用。然而，由于目前没有已知的能量代谢途径能以甲基化化合物作为主要产物从头合成，其来源尚不明确^[5,6]。

研究人员发现，从地下分离出的嗜热厌氧菌 Zhaonella formicivorans^[7]存在一种能量代谢途径，能催化甲酸盐转化为甲醇，即无需甲基化化合物作为输入就能产生甲醇。培养实验表明，甲酸盐驱动的产甲烷作用会因甲醇积累受到抑制。不过，甲基营养型产甲烷菌 Methermicoccus shengliensis 消耗甲醇，可克服这一限制。这种共生关系代表了一种新的、由热力学需求驱动的互利交叉喂养模式（代谢共生），此前人们认为这种模式仅依赖于氢、甲酸盐或电子的转移^[8-10]。这种特殊的代谢和共生现象，为解释地下产甲烷生态系统中甲基化化合物的存在提供了思路，也展示了生物如何通过代谢共生在热力学极限条件下生存。