【摘要】 本文详解GDGTs生物标志物的类型、环境响应机制及TEX₈₆、MBT/CBT等核心指标，用于古温度与古降水定量重建。科学指南针提供GDGTs分析服务，支持海洋、湖泊及土壤样品检测。

在古环境重建研究中，传统形态化石方法（如孢粉、有孔虫）虽能定性揭示环境变化，但在量化古温度、古降水等关键参数时存在局限。GDGTs（甘油二烷基甘油四醚）作为微生物脂类生物标志物，通过分子结构对环境因子的敏感响应，实现了古气候的高分辨率定量重建。本文系统解析GDGTs的类型、环境指示机制及分析流程，科学指南针环境检测平台基于多年实践，为古气候研究提供可靠的技术支持。

 

GDGTs的类型与基本特征

GDGTs主要分为两类：

  • 类异戊二烯GDGTs（isoGDGTs）：由泉古菌等古菌合成，广泛分布于海洋和湖泊沉积物，其环戊烷环数量随温度升高而增加，直接指示水温变化。

  • 支链GDGTs（brGDGTs）：源自土壤或沉积物中的细菌，甲基化和环化程度可反映陆地年平均气温与pH值，是陆源环境重建的关键指标。

 

GDGTs的环境响应机制

GDGTs分子结构对环境因子具有明确响应：

  • 温度：温度升高促使古菌合成更多环状GDGTs，例如TEX₈₆指标广泛用于重建古水温。

  • pH值：酸性环境（低pH）下，古菌合成的GDGTs环数增加，适用于湖泊或土壤酸度研究。

  • 盐度：高盐度环境同样影响环化程度，辅助识别海陆交互作用。

 

核心指标与应用场景

GDGTs通过以下指标实现环境参数量化：

  • TEX₈₆：基于isoGDGTs环化程度，重建海洋或湖泊古水温，分辨率可达±1.5°C。

  • MBT/CBT：利用brGDGTs的甲基化与环化指数，推算陆地气温和土壤pH，适用于古降水重建。

  • BIT指数：通过isoGDGTs与brGDGTs比例，识别陆源有机质输入及湿度变化。

 

GDGTs分析技术流程

GDGTs检测需标准化流程确保数据准确性：

1.样品前处理：沉积物或土壤样品经冷冻干燥、有机溶剂萃取后，柱色谱分离纯化脂质组分。

2.仪器分析：采用高效液相色谱-质谱联用技术定量GDGTs丰度，计算环境代用指标。科学指南针平台依托HPLC-MS等设备，支持海洋、湖泊及土壤样品的GDGTs全流程分析。

 

总结与展望

GDGTs生物标志物以其来源明确、分布广泛和稳定性强等优势，已成为古温度重建、碳循环及微生物生态研究的重要工具。从分子层面定量环境参数，GDGTs补足了传统形态化石的局限，推动古气候研究向高精度发展。科学指南针环境检测平台提供专业GDGTs分析服务，涵盖样品处理、指标计算及数据解读，助您高效开展古环境重建工作。如需技术方案或案例咨询，我们的工程师团队可提供一对一支持。