编译：微科盟中元，编辑：微科盟茗溪、江舜尧。
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导读
油藏可能是微生物生存的极端环境，因为水可利用性低、盐度高、压力高和自然存在的放射性核素。本研究对墨西哥湾油藏含盐地层水样品进行了微生物群落研究。宏基因组分析和相关的厌氧富集培养能够调查该环境中微生物活性的代谢潜力和持久性，因为该环境具有高盐度(4.5%)和低营养有效性。初步的16S rRNA基因扩增测序显示微生物多样性非常低。因此，深度鸟枪法测序得到9个宏基因组组装基因组(MAGs)，包括在盐厌氧菌科(Halanaerobiaceae)内的新谱系QPJE01(属水平)成员和在拟杆菌目(Bacteroidales)内的BM520(科水平)成员。9种生物的基因组包括硝酸盐还原(Arhodomonas、Flexistipes、Geotoga和Marinobacter MAGs)和硫代硫酸盐还原(Arhodomonas、Flexistipes和Geotoga MAGs)等呼吸道途径。在不同的MAGs中也观察到适应高盐度、耐放射性和获取金属的基因组证据，这可能解释了它们在这种极端栖息地的出现。其他代谢特征包括群体感应和生物膜形成的潜力，以及在某些情况下形成孢子内壁的基因。了解深层生物圈环境的微生物群落有助于了解未培养的地下微生物的能力及其在地下环境(包括采油作业)中的潜在作用。
论文ID
原名：metagenomic Investigation of a Low Diversity, High Salinity Offshore Oil Reservoir
译名：低多样性、高盐度海洋油藏的宏基因组研究
期刊：Microorganisms
IF：4.128
发表时间：2021.10.31
通讯作者：Casey R. J. Hubert
通讯作者单位：加拿大卡尔加里大学
DOI号：10.3390/microorganisms9112266
实验设计
结果与讨论
1 地层水化学
在地层水样中测定了常见的阴离子和阳离子。硫酸盐、硝酸盐、亚硝酸盐和大部分有机酸的浓度均低于检测限(补充材料文件S1)。乙酸盐浓度为7.1 mg/L (0.12 mM)。缺少可测量的硫酸盐可能是由于钡(594 mg/L; 4.33 mM)，导致重晶石(BaSO4)析出。该地层水的含盐量高反映在钠和氯的浓度分别为45404 mg/L (1.97 M)和83211 mg/L (2.35 M)。这些数值与其他研究报道的其他高盐油藏相似。Antrim页岩储层（美国）的钠(45.04 mM ~ 1.68 M)浓度为1080 ~ 40365 mg/L，氯(136.08 mM ~ 3.50 M)浓度为4284 ~ 124,000 mg/L。样品中钡、钙、镁和锶的浓度也高于其他金属，分别为594 mg/L (4.33 mM)、5434 mg/L (135.60 mM)、2005 mg/L (82.51 mM)和633 mg/L (7.22 mM)。这些高金属浓度仍在其他油藏地层水的范围内。
2 微生物群落组成
首先通过16S rRNA基因测序评估微生物多样性。通过对产出水和富集培养物的扩增子测序显示的群落组成如图1所示。令人惊讶的是，尽管扩增子库有超过10,000个reads，但在原始地层水和两种富集培养中只鉴定出7个属的10个OTUs(以1%的相对丰度为截止值；图1)。这种异常低的多样性说明了这种高盐度环境的极端条件下，并被认为是原位多样性的良好反映，因为在高盐度样品中不太可能出现污染，以及在高盐溶液中DNA保存的潜力。所有三个样本都通过宏基因组测序对基因组组装进行了研究，以便更好地了解生活在水库中的生物的生理。一种联合组装策略也包含了这两种富集物的宏基因组，揭示了来自生物的基因组，除了与可能在原位占主导地位的类群相对应的基因组之外，这些基因组可能存在于原始地层水的低丰度中。
图1 微生物群落组成在原始地层水和修正与未修正的富集水中培养247天。OTUs由16S rRNA基因序列97%的同源性定义。群落组成是基于每个样本10,000个序列读取的比较。相对序列丰度在1%以下的OTUs归为“其他类群”。OTUs 6和9的分类赋值均小于80%，不能在属水平上分类。
3 海洋高盐度油藏的宏基因组组装基因组和关键代谢研究
如表1所示，三个样本共组装得到9个宏基因组组合( MAGs)。在16S rRNA基因数据集(图1)中观察到，大多数MAGs属于地下油藏系统中常见的属，包括Geotoga, Halanaerobium, Flexistipes, Marinobacter, Methanohalophilus和Arhodomonas。此外，在属水平和科水平分别为QPJE01 (Halanaerobiaceae)和BM520 (Bacteroidales)的两个新生物的MAGs均已恢复。
新谱系QJPE01和BM520的重建基因组完整度分别为100%和98.59%，冗余度很低(表1)。估计的基因组完整性是基于基因组中存在的标记基因的恢复，冗余(也称为污染)是基于某些标记基因的拷贝数，由CheckM和Anvi’o共同确定。因此，对于其他完整性较低的MAGs，如Geotoga (MAGs 1和9)，Methanohalophilus (MAG 3)和Halanaerobium (MAG 6)不可能确定某些代谢特征的缺失(见下文)是由于真正的基因型还是由于较低的基因组完整性(表1)。在MAGs中发现的代谢途径总结在表2，并在补充材料文件S2中详细介绍。虽然这些生物和基因来自高盐度油藏，但这些宏基因组的发现和分析并不一定反映油层中原位微生物群落的结构。下面的讨论探讨了这些微生物组成员的功能能力，这些微生物组可能在原位具有较高的相对丰度，或者在适当的条件下能够快速生长，例如在富集培养中。
在Arhodomonas、Marinobacter、Halanaerobium和Geotoga MAGs中检测琥珀酸生产潜力(表2)。基于醋酸盐(7.1 mg/L; 0.12 mM)的存在和地层水中常见电子受体的缺乏(硫酸盐、硝酸盐、碳酸盐；见补充材料文件S1)，在这种环境中发现的生物体可能主要依赖于发酵。Flexistipes (MAG 5)和Geotoga (MAG 9)具有氢代谢的潜力，它们含有[NiFe]-氢化酶基因。Geotoga (MAG 9)也含有hydA，这是其他生物体如梭菌(Clostridium)产生氢气所必需的。乙醇生产的最后一步是在乙醇脱氢酶的催化下，将有机化合物还原为乙醇，NADH再氧化为NAD+。这些酶被编码在大多数的MAGs中，包括Geotoga (MAGs 1和9)，Arhodomonas (MAG 2), Marinobacter (MAG 4)和Halanaerobiaceae (MAGs 6和7)。除古菌Methanohalophilus (MAG 3)外，在所有MAGs中都鉴定出多种肽酶。Arhodomonas (MAG 2), Marinobacter (MAG 4), Flexistipes (MAG 5), QPJE01 (MAG 7)和Geotoga (MAG 9)基因组显示出涉及氨基肽酶和氨基转移酶德氨基酸发酵的潜力。
两种Halanaerobiaceae基因组(MAG 6和MAG 7)均具有单独的发酵代谢潜力，包括产琥珀酸(MAG 6)、产乙醇(两种MAGs)和肽酶活性(MAG 7)。虽然Halanaerobium congolense MAG 6只是一个部分完整的基因组（59%），但在QJPE01 (MAG 7)重建的基因组中没有任何其他代谢途径，100%完整表明这个新谱系是一种依赖发酵的乙酰分解和乙醇降解生物。与MAG 6密切相关的类型菌株H. congolense是产生醋酸盐、氢气和二氧化碳的发酵罐。
表1 油藏地层水9个MAGs的宏基因组参数及分类赋值。
表2 来自油藏地层水的重建MAGs的代谢潜力概述。
3.1 碳代谢 3.1.1 发酵
几个MAGs含有指示发酵代谢的基因。已确定的途径包括乙酰生成、琥珀酸生产(乙醛酸循环)、氢气生产、乙醇生产和肽降解。所有9个来自地层水的MAGs都含有Wood-Ljungdahl途径(醋酸盐生产)的基因。
3.1.2 碳氢化合物的生物降解
Arhodomonas aquaeolei (MAG 2)含有与苯和甲苯有氧代谢相关的基因。苯酚/甲苯2-单加氧酶(dmpKLMNOP和tmoABCDE基因簇)可将苯转化为苯酚，并进一步转化为邻苯二酚。同样的基因簇也能将甲苯转化为2-羟基甲苯，然后转化为3-甲基邻苯二酚。邻苯二酚和甲基苯酚中间体均可进一步代谢为甲酸或丙酮酸，并分别进入乙醛酸或糖酵解途径。在MAG2中，邻苯二酚化合物转化为丙酮酸的途径是不完整的，尽管该基因组的完整性估计为98%，表明该生物使用乙醛酸途径(这些基因的80%均能在MAG 2中发现)。此前有报道称Arhodomonas aquaeolei能够将苯酚转化为儿茶酚，但这些研究并没有强调该物种对苯或甲苯的降解。
3.1.3 甲烷生成
在地层水样中仅发现嗜甲烷盐菌（Methanohalophilus euhalobius）MAG 3。这种生物通常在高盐油藏中被发现，被称为专性甲基营养型产甲烷菌。嗜盐甲烷菌(Methanohalophilus spp.)是主要的嗜盐甲基营养产甲烷菌 (Methanosarcinales)，并利用经典的甲基营养途径将甲基化化合物转化为甲烷和二氧化碳；MAG 3具有所有与通路相关的基因。 3.2 硫代谢 3.2.1 SOX系统
细菌中的SOX系统允许硫代硫酸盐和单质硫氧化成硫酸盐，是硫循环的主要部分。在Arhodomonas中发现了硫代硫酸盐氧化途径的部分但不是全部基因(图2)。MAG 2还包括soxC和soxD基因，它们参与元素硫转化为硫酸盐。在一个接近完整的基因组(98.59%的完整性)中，一个不完整的SOX途径表明这个Arhodomonas可以潜在地氧化单质硫，这已经被报道在一些酸性油藏中积累。硫氧化成硫酸盐可产生一个电子受体，通过异化硫酸盐还原来生产硫化物。
图2 在MAGs中存在用于硫代硫酸盐氧化(SOC系统左分支)和硫代硫酸盐还原(右分支)的基因。
3.2.2 硫代硫酸盐还原
硫代硫酸盐还原为硫化物可以通过phsABC介导(图2)，phsABC在Flexistipes sinusarabici (MAG 5)和Geotoga petraea (MAG 9)的基因组中发现。这两个属成员产生硫化物的研究之前都有报道。Halanaerobium congolense也是一种硫代硫酸盐和单质硫呼吸生物；然而，未检测到与MAG6密切相关的基因，可能是由于MAG 6基因组完整性较低(59%；表1)。
3.3 氮代谢 3.3.1 异化硝态氮还原成氨(DNRA)
Nar复合体由三个不同的亚基(GHI)组成，参与硝酸盐还原为亚硝酸盐，如图3所示。Arhodomonas aquaeolei (MAG 2)减少硝酸盐但不减少亚硝酸盐，符合在MAG 2基因组内发现的narGHI基因(图3)。这Nar基因复合体也在Flexistipes sinusarabici (MAG 5)基因组中被发现，这与另一项对该物种的不同成员的研究相反。在Geotoga (MAG 9)中也发现了相同的复合物，与Geotoga sp.在硝酸还原条件下生长一致。在这个基因库中，Geotoga petrae (MAG 9)被证明含有这些DNRA基因。除了Nar复合物外，napA(硝酸还原酶细胞色素；图3)是在Arhodomonas (MAG 2)和Flexistipes (MAG 5)基因组中鉴定的，如之前的Flexistipes sinusarabici一样。Arhodomonas aquaeolei (MAG 2)和Geotoga petraea(MAG 9)含有nirBD和nrfAH基因，参与DNRA的第二步亚硝酸盐还原为氨(图3)。
图3 在MAGs中存在的异化硝酸盐还原(顶部分支)和反硝化(底部分支)基因。
3.3.2 反硝化反应
如图3所示，对于完全反硝化，narGHI和/或napAB (DNRA和反硝化中常见的)，nirK或nirS, norBC和nosZ通常需要将硝酸盐还原为氮气。Arhodomonas的基因组(MAG 2)，除了包含异化硝酸盐还原(编码narGHI)的基因外，还编码一氧化氮还原酶和一氧化二氮还原酶(分别为norBC和nosZ)，这些酶催化反硝化途径的两个步骤（图3）。在Marinobacter persicus基因组(MAG 4)中也观察到了类似的结果，其中存在nirS、norBC和nosZ，但缺少narGHI。考虑到MAG 4的高完整性(92.96%)，这些结果表明，Marinobacter可能不会代谢硝酸盐，但仍有可能将亚硝酸盐还原为氮气。据报道，Marinobacter属的其他成员能够催化完全反硝化。
3.4 变酸和变酸控制背景下的氮硫代谢
添加硝酸盐来控制硫化物产生生物具有减缓储层酸化的潜力。在这种背景下,硝酸盐还原微生物(NRM)能够影响硫化生产主要有两个机制：通过NRM氧化电子供体对产生硫化物的生物体进行生物竞争性排除，否则这些电子供体将支持硫酸盐还原，以及通过无机化能营养的NRM直接耦合到硫化物氧化的硝酸盐还原。这些机制是否在高盐条件下起作用（比如在这个水库中），还没有得到大量的研究。An等人表明，亚硝酸盐的积累成功地控制了来自Bakken页岩地层样品的富集培养酸化，揭示了亚硝酸盐在高盐度下抑制SRB的潜力。在研究的油藏中，4种MAGs表现出了对硝酸盐的代谢潜力，既可以通过Flexistipes (MAG 5)和Geotoga (MAG 9)的DNRA代谢，也可以通过Arhodomonas (MAG 2)和Marinobacter (MAG 4)的反硝化作用。这些MAGs可能代表有机营养NRM，因为没有检测到硫化物氧化基因(第3.2节)。这表明，如果该储层酸化，生物竞争排斥是一种更有可能的以硝酸盐为基础的控制硫化物产生生物的机制，如Flexistipes (MAG 5)和Geotoga (MAG 9)。总的来说，该高盐度油藏的原位微生物群落表明，如果在未来的作业中需要通过注入硝酸盐来控制酸化的代谢潜力。
4 新谱系 4.1 BM520基因组的重建
拟杆菌门的成员通常在油藏中发现，包括那些经历过生物降解的油藏。这导致人们猜测它们可能作为产甲烷菌的发酵伙伴参与了这一过程。拟杆菌类细菌已经在加拿大、中国、丹麦北海、加蓬、挪威海和美国的陆上和海上油藏中发现。如图4A所示，high bootstrap支持将BM520科从其他拟杆菌中分离出来，这增加了将其分类为单独一个类群的可信度。尽管BM520基因组的完整性(98.59%)和基因组大小(3.5 kB)很高，但发现的代谢基因很少。一些拟杆菌在降解与产氢菌共生的有机化合物时可以产生醋酸盐，这与本文发现的BM520基因组一致(表2)。MAG 8还包括与丁酸产生相关的基因，but(丁酸激酶)和ptb(磷酸丁基转移酶)(数据未显示)类似于在人类肠道中观察到的拟杆菌类细菌。生物和基因组如BM520的发现将有助于进一步阐明拟杆菌属在油藏中的生物地球化学作用。
图4 在油藏地层水中发现的新谱系，隶属于拟杆菌目（A）和嗜盐菌科（B）。该树基于CheckM系统发育，仅显示了来自拟杆菌目和嗜盐菌科选定的谱系。绿色圆圈表示1.000的bootstrap值，紫色圆圈表示0.900到0.999之间的bootstrap值。新的生物被用粗大的红色标出。标尺显示1%的序列散度。
4.2 QPJE01基因组的重建
QPJE01属的成员与Halanaerobium spp.有远亲关系，后者在与油田中普遍存在，特别是通过水力压裂产生的油田(图4B)。在温度低于50℃的高盐度储层中，Halanaerobium科的生物通常占主导地位。图4B所示的整个Halanaerobiaceae系统发育的Bootstrap值支持QPJE01, QPJE01代表了该科中的一个新属。MAG 7的基因组完整性(100%)和污染(1.41%)使其代谢潜力的推断更有信心。Halanaerobium相关属的成员被认为是硫代硫酸盐还原硫菌，也具有发酵代谢能力。QPJE01 MAG 7中含有丰富的发酵相关基因(见3.1节)；然而，在该基因组中未发现硫代硫酸盐还原和硫化物产生基因(第3.2节；表2)。
5 适应极端环境条件 5.1 盐适应
能够在高盐环境中发挥作用的微生物是通过“盐入”或“盐析”策略来实现的。盐入策略是排除钠离子并在细胞内积累钾离子，以平衡与环境的渗透压。某些嗜盐和发酵性生物为此目的积累钠离子而不是钾离子。盐析策略依赖于相容溶质(有机分子)的积累，这些溶质在去除细胞内盐分的同时保持渗透压。不同的有机分子可以从周围环境中合成或吸收，以抵消盐度的影响。这些物质包括甜菜碱、氢化四氢嘧啶、极性氨基酸(如脯氨酸)或糖(如山梨糖醇、海藻糖、麦芽糖、甘露醇)。研究了这些盐适应策略的MAGs的基因组证据。
5.1.1 盐入策略
在所有细菌基因组中均检测到trkH和phaABCDEFG表达的钾吸收系统，但在Methanohalophilus euhalobius (MAG3；76%完全性)的古菌基因组中未检测到，其中仅包括一个单一的钠摄取系统(mnhABCDEFG)。在Geotoga (MAG 9)、Marinobacter (MAG 4)、Halanaerobium (MAG 6)和QJPE01 (MAG 7)基因组中检测到不同的钠吸收系统(nhaC)。
5.1.2 盐析策略
在Arhodomonas (MAG 2)和Marinobacter (MAG 4)基因组中发现了胞外素合成基因(ectABCD)。这两个基因组还包含甜菜碱(betABL)和脯氨酸(proPQVWX)转运基因，而Arhodomonas (MAG 2)中发现了opuABCD, Marinobacter (MAG 4)中发现了betABC和opuABCD。 在Flexistipes (MAG 5)、Halanaerobium (MAG 6)和QJPE01 (MAG 7)基因组中发现了外泌素/羟基外泌素转运蛋白基因(ehuABCD)。Flexistipes (MAG 5)基因组中也含有谷氨酰胺转运系统基因，而Methanohalophilus(MAG 3)基因组中发现了甘氨酸/肌氨酸甲基转移酶基因。海藻糖合成基因(otsAB)仅在两个Halanaerobiaceae基因组(MAG 6和7)中发现，QJPE01 (MAG 7)基因组是唯一包含srlABE基因参与山梨醇转运的基因组。有趣的是，虽然拟杆菌属(BM520;MAG 8)的完整性为98.59%，但没有证据表明这些已知的盐适应机制在它们中被发现。这可能与该基因组中普遍缺乏可识别的基因相一致(见上文4.1节)，表明这种新生物利用另一种机制适应高盐环境。图5总结了这些结果。
图5 墨西哥湾油藏微生物组成员基因组中编码的潜在环境适应性。两个Geotoga基因组(MAG 1 和 9)的结果相似并一起描述。
5.2 趋异适应
据报道，由于水-岩相互作用，油藏中自然产生的放射性核素水平不同。在高氯盐油藏中，可能会加速放射性物质的溶解。尽管如此，与非油藏专性需氧耐辐射球菌及其对放射性废物的生物修复相比，油气储层中的耐辐射微生物受到的关注较少。建立DetR DB数据库是为了追踪抗辐射微生物及其编码的对抗辐射很重要的基因。DetR DB报告了22种抗辐射生物，它们中有三个共同的基因。Nudix水解酶是一个蛋白质家族，它通过水解核苷酸来调节其水平并消除潜在的毒性衍生物。SufB对增加细胞内游离铁很重要，有助于修复辐射损伤。MutS是一种与DNA错配修复相关的内切酶。在9种高盐油藏MAGs中，6种MAGs (Marinobacter (MAG 4)、Flexistipes (MAG 5)、Halanaerobium (MAG 6)、QPJE01 (MAG 7)、BM520 (MAG 8)和Geotoga (MAG 9))均发现了这3种基因。
5.3 金属收购
金属离子作为代谢过程的辅助因子，是生物体所必需的。钡和锶一直被认为是惰性的，并不是微生物生命所必需的，所以即使它们在样品中浓度较高，这些金属也没有被纳入基因组调查，而是集中于Mg2+和Ca2+及其已知的生物效应。除储层盐度极高外，地层水中还检测到5434 mg/L的钙(135.60 mM)和2005 mg/L的镁(82.51 mM) (第1节)。
所有9种MAGs都包含了镁和钙获取机制的基因。据报道，镁在500 mg/L (20.58 mM)左右是有毒的，而细胞内钙的最高水平通常保持在4 mg/L (0.10 mM)左右。所有的MAGs都至少有一个负责镁吸收过程的基因(mgtE或corA)，并且都有yrbG负责钙吸收。在Geotoga、Arhodomonas和Marinobacter基因组(MAGs 1、2、4和9)中检测到减少砷酸盐的基因。由于缺乏呼吸性砷酸盐氧化酶或还原酶(asoA/B)，这表明在这些生物中，减少砷酸盐可能只是为了控制其毒性，而不是为了呼吸。
5.4 内生孢子的产生
从1997年开始对Halanaerobium congolense进行了纯培养研究。该属在许多油藏微生物群落中被发现，通常与高盐度有关，近年来在水力压裂中受到了关注。虽然这些微生物在油藏中是持久性的，但直到最近才有人提出油藏分离的Halanaerobium congolense具有形成内生孢子的能力。因此，我们对来自Halanaerobiaceae科的两个MAGs (MAGs 6和7)进行了评估，以确定其是否存在编码136种孢子内特异性蛋白的基因。对于这两个基因组，所有涉及孢子形成起始(阶段I)、不对称分离(阶段II)、吞噬(阶段III)和皮层形成(阶段IV)的基因都被检测到了(补充材料文件S2)。三个基因与孢子内形成的最后阶段(孢子皮成熟；阶段VI)在MAG 6(Halanaerobium)和MAG 7 (QPJE01)中均缺失。值得注意的是，在枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)突变体中，缺失了这两个基因(spsK和spsL)，但仍能完成孢子内形成；这两个基因以及alr在最近报道的能够产生孢子的H. congolense菌株中也未发现。综上所述，这些宏基因组结果进一步拓展了盐厌氧菌科和油藏微生物群中内生孢子形成的潜力。
5.5 群体感应与生物膜的形成
微生物在自然或工程环境中协同作用的方式之一是通过生物膜的形成。群体感应是细胞间进行基因调控的通信能力，是控制多细胞关联(如生物膜)建立的重要能力。在油气作业中，群体感应和生物膜的形成都是微生物影响腐蚀的先决条件。
Arhodomonas (MAG 2)基因组有一个酰基高丝氨酸内酯合成酶基因(lasI)，这是群体感应的关键成分，以细胞密度依赖的方式调节基因表达的协调。此外，Arhodomonas (MAG 2)、Methanohalophilus (MAG 3)、Marinobacter (MAG 4)、Flexistipes (MAG 5)和Halanaerobium (MAG 6)基因组都具有phnAB簇，负责编码喹诺酮信号，最初在假单胞菌中表征并负责控制基因表达。Arhodomonas基因组包括一个完整的化学感应系统(cAMP/vfr信号系统)，已知该系统可诱导II型和III型分泌系统以及IV型菌毛。在Arhodomonas和Marinobacter(MAGs 2和4)中检测到IV型菌毛的基因，表明细胞与DNA交换之间可能存在密切联系的潜力。Geotoga (MAG 1), Arhodomonas (MAG 2), Flexistipes (MAG 5), Halanaerobium (MAG 6), QJPE01 (MAG 7)和BM520 (MAG 8)基因组中都含有鞭毛生物合成和组装基因，这些基因是生物被膜形成过程中从运动到固着的过渡状态所必需的。鞭毛在表面传感中具有机械感应作用，对表面粘附的初始阶段至关重要，最终导致生物膜的形成。
结论
本研究在墨西哥湾高盐度油藏的地层水中发现了一个低多样性的微生物群落，并应用宏基因组测序策略恢复了9个宏基因组组合的基因组，其完整性超过50%。虽然调查的生物很可能主要是在这种地下环境下发酵，但我们在Arhodomonas和Geotoga中检测到产生硫化物的潜力，并因此导致储层酸化。基因组评价进一步揭示了该油藏微生物组的代谢潜力，对以硝酸盐为基础的酸化缓解有良好的响应。此外，我们在Arhodomonas、Flexistipes、Geotoga和Marinobacter中检测到具有异同化硝酸盐还原和反硝化的潜力。该微生物群的成员，包括2个新的血统BM520和QJPE01，其也有群体感应和生物膜形成的潜力，并承受高盐度和潜在的放射性核素暴露在地下的影响。在Halanaerobiaceae观察到的内孢子形成基因突出了微生物种群在这种多极端环境中持续存在的另一种机制。
