Marine microeukaryotes play a fundamental role in biogeochemical cycling through the transfer of energy to higher trophic levels and vertical carbon transport. Despite their global importance, microeukaryote physiology, nutrient metabolism and contributions to carbon cycling across offshore ecosystems are poorly characterized. Here, we observed the prevalence of dinoflagellates along a 4,600-km meridional transect extending across the central Pacific Ocean, where oligotrophic gyres meet equatorial upwelling waters rich in macronutrients yet low in dissolved iron. A combined multi-omics and geochemical analysis provided a window into dinoflagellate metabolism across the transect, indicating a continuous taxonomic dinoflagellate community that shifted its functional transcriptome and proteome as it extended from the euphotic to the mesopelagic zone. In euphotic waters, multi-omics data suggested that a combination of trophic modes were utilized, while mesopelagic metabolism was marked by cytoskeletal investments and nutrient recycling. Rearrangement in nutrient metabolism was evident in response to variable nitrogen and iron regimes across the gradient, with no associated change in community assemblage. Total dinoflagellate proteins scaled with particulate carbon export, with both elevated in equatorial waters, suggesting a link between dinoflagellate abundance and total carbon flux. Dinoflagellates employ numerous metabolic strategies that enable broad occupation of central Pacific ecosystems and play a dual role in carbon transformation through both photosynthetic fixation in the euphotic zone and remineralization in the mesopelagic zone.

海洋微型真核生物通过将能量转移到更高的营养水平和垂直碳运输，在生物地球化学循环中发挥着重要作用。尽管它们具有全球重要性，但微观真核生物生理学、营养代谢和对近海生态系统碳循环的贡献却鲜为人知。在这里，我们观察到沿太平洋中部延伸的 4,600 公里经向横断面甲藻的流行，在那里，贫营养环流与富含常量营养素但溶解铁含量低的赤道上升流相遇。组合的多组学和地球化学分析为横断面的甲藻代谢提供了一个窗口，表明一个连续的分类学甲藻群落在从透光区延伸到中远洋带时改变了其功能转录组和蛋白质组。在透光水域，多组学数据表明利用了多种营养模式的组合，而中层代谢以细胞骨架投资和养分循环为标志。营养代谢的重排对跨梯度的可变氮和铁状态的反应是明显的，而群落组合没有相关变化。总甲藻蛋白与颗粒碳输出成比例，两者在赤道水域均升高，表明甲藻丰度与总碳通量之间存在联系。甲藻采用多种代谢策略，能够广泛占据中太平洋生态系统，并通过透光区的光合固定和中远洋区的再矿化在碳转化中发挥双重作用。多组学数据表明，利用了多种营养模式的组合，而中层代谢以细胞骨架投资和养分循环为标志。营养代谢的重排对跨梯度的可变氮和铁状态的反应是明显的，而群落组合没有相关变化。总甲藻蛋白与颗粒碳输出成比例，两者在赤道水域均升高，表明甲藻丰度与总碳通量之间存在联系。甲藻采用多种代谢策略，能够广泛占据中太平洋生态系统，并通过透光区的光合固定和中远洋区的再矿化在碳转化中发挥双重作用。多组学数据表明，利用了多种营养模式的组合，而中层代谢以细胞骨架投资和养分循环为标志。营养代谢的重排对跨梯度的可变氮和铁状态的反应是明显的，而群落组合没有相关变化。总甲藻蛋白与颗粒碳输出成比例，两者在赤道水域均升高，表明甲藻丰度与总碳通量之间存在联系。甲藻采用多种代谢策略，能够广泛占据中太平洋生态系统，并通过透光区的光合固定和中远洋区的再矿化在碳转化中发挥双重作用。而中层代谢以细胞骨架投资和养分循环为标志。营养代谢的重排对跨梯度的可变氮和铁状态的反应是明显的，而群落组合没有相关变化。总甲藻蛋白与颗粒碳输出成比例，两者在赤道水域均升高，表明甲藻丰度与总碳通量之间存在联系。甲藻采用多种代谢策略，能够广泛占据中太平洋生态系统，并通过透光区的光合固定和中远洋区的再矿化在碳转化中发挥双重作用。而中层代谢以细胞骨架投资和养分循环为标志。营养代谢的重排对跨梯度的可变氮和铁状态的反应是明显的，而群落组合没有相关变化。总甲藻蛋白与颗粒碳输出成比例，两者在赤道水域均升高，表明甲藻丰度与总碳通量之间存在联系。甲藻采用多种代谢策略，能够广泛占据中太平洋生态系统，并通过透光区的光合固定和中远洋区的再矿化在碳转化中发挥双重作用。营养代谢的重排对跨梯度的可变氮和铁状态的反应是明显的，而群落组合没有相关变化。总甲藻蛋白与颗粒碳输出成比例，两者在赤道水域均升高，表明甲藻丰度与总碳通量之间存在联系。甲藻采用多种代谢策略，能够广泛占据中太平洋生态系统，并通过透光区的光合固定和中远洋区的再矿化在碳转化中发挥双重作用。营养代谢的重排对跨梯度的可变氮和铁状态的反应是明显的，而群落组合没有相关变化。总甲藻蛋白与颗粒碳输出成比例，两者在赤道水域均升高，表明甲藻丰度与总碳通量之间存在联系。甲藻采用多种代谢策略，能够广泛占据中太平洋生态系统，并通过透光区的光合固定和中远洋区的再矿化在碳转化中发挥双重作用。表明甲藻丰度与总碳通量之间存在联系。甲藻采用多种代谢策略，能够广泛占据中太平洋生态系统，并通过透光区的光合固定和中远洋区的再矿化在碳转化中发挥双重作用。表明甲藻丰度与总碳通量之间存在联系。甲藻采用多种代谢策略，能够广泛占据中太平洋生态系统，并通过透光区的光合固定和中远洋区的再矿化在碳转化中发挥双重作用。