我实验室海洋生命过程与生物资源利用创新团队从基因组层面对深古菌纲的分类进行重新梳理，将其划分成7个目和15个科（图1）；并选取位于中国云南省和西藏自治区的热泉作为研究样点，利用宏基因组学和比较基因组学手段，深度解析深古菌在热泉环境中的代谢潜能，并探究它们在高温极端环境的代谢特征、生存策略和甲烷/烷烃代谢的起源与进化。结果显示，陆地热泉环境中的深古菌代谢多样性高，具有丰富的碳代谢潜能（图2）。嗜热深古菌的基因组更小、基因更少但注释密度更高，可能由基因组精简化过程驱动；而专性嗜热的类群具有更广谱的多糖降解能力（图3）。重构烷烃代谢的进化历史后，研究人员发现深古菌的祖先不具备代谢烷烃和甲基化化合物的能力；而水平基因转移是其代谢多样性的重要驱动力（图4）。

图1. 95个深古菌基因组的16S rRNA基因树与基因组树的差异

图2. 热泉深古菌的代谢通路图

图3. 嗜热和非嗜热深古菌的基因组差异

图4. 深古菌烷烃代谢的演化历史重建