一项开创性的研究表明，根瘤菌可以与海洋硅藻合作固氮，这一发现可能对农业和海洋生态系统产生重大影响。

氮是所有生物体的重要组成部分。它也是控制陆地作物以及产生地球上一半氧气的微观海洋植物生长的关键元素。

大气中的氮气是迄今为止最大的氮库，但植物无法将其转化为可用的形式。相反，大豆、豌豆和苜蓿(统称为豆类)等农作物获得了根瘤菌伙伴，可以将大气中的氮“固定”成铵。这种伙伴关系使豆类成为食品生产中最重要的蛋白质来源之一。

德国不莱梅马克斯普朗克海洋微生物研究所的科学家现在报告说，根瘤菌也可以与称为硅藻的微小海洋植物形成类似的伙伴关系，这一发现解决了长期存在的海洋谜团，并具有潜在深远的农业应用。

硅藻中的根瘤菌固氮共生体

根瘤菌固氮共生体(使用基因探针以橙色和绿色荧光标记)存在于从热带北大西洋收集的硅藻内。硅藻的细胞核呈亮蓝色。图片来源：Mertcan Esti/马克斯·普朗克海洋微生物研究所，德国不来梅

多年来，人们一直认为海洋中的大部分固氮是由称为蓝细菌的光合生物进行的。然而，在海洋的广大区域，没有足够的蓝细菌来解释测量到的固氮作用。因此，引发了一场争议，许多科学家假设非蓝藻微生物一定是造成“缺失”固氮作用的原因。

“多年来，我们一直在寻找编码固氮固氮酶的基因片段，该酶似乎属于一种特定的非蓝藻固氮剂，”该研究的主要作者 Marcel Kuypers 说。 “但是，我们无法准确地弄清楚这个神秘生物是谁，因此不知道它对固氮是否重要。”