星期四, 6月 7

深海打撈出神秘生物:古老細菌挑戰生命極限


科學家們近日在深海中發生一團年代十分古老細菌,距今大約8600萬年。它們生長得非常緩慢,可能來自恐龍時代的“午餐盒”中。在上個世紀九十年代,科學家就已經發現在海洋沉積物中生存著數百萬年前的古老細菌,但它們是如何進行生存的,這個問題直到現在仍然是未解之謎。

為了找出其中的原因,科學家們在北太平洋設置了十一個監測站位,收集位於海底底部一下數十米的微生物,站位分佈的位置位於北太平洋環流系統上,可收集到更多的細菌。根據位於丹麥的奧胡斯大學研究人員漢斯·羅伊(Hans Røy)介紹:“大洋上的環流系統就像一個封閉的大罐子,在環流系統的海水與海洋其他水體的交換並不十分劇烈。”因此,海洋環境周圍存在大片的海區,和其下面埋藏的沉積物,這裡是地球大部分“營養物質”所在。
漢斯·羅伊的研究小組發現沉積物中的細菌正在以極低的速率消耗著氧氣,這一方發現是通過探測大洋底泥的專用傳感器實現的。更重要的是,研究團隊還發現了沉積物中的生物環境還可提供有機碳的供應。當時的地球陸地上還生活著大型恐龍,這些細菌便是在此時被“保存”了起來。深海微生物事實並不“孤單”,通過最新的研究表明,微生物是地球上最普遍存在的生物,組成了地球上90%的單細胞生命。


深海細菌有著極為緩慢的代謝和驚人的壽命


科學家對深海中生活的細菌不太了解,他們甚至沒有一個完整的命名規則,因為這些細菌的DNA與任何一種已知的細菌種類都不相符合。它們就像在犯罪現場留下的一套指紋,但並沒有其他細菌與數百萬年前的細菌特徵相匹配。從更基礎的層面上看,深海細菌並不像我們日常生活接觸到的細菌,這就限制了我們對深海​​細菌進行DNA改造的可能性,使得這項工作的有用性降低。
根據位於德國的馬克斯·普朗克研究所科學家約內斯庫(Ionescu)介紹:“很多時候我們在培育深海細菌時試圖給它們更多的食物,以觀察細菌的生長情況,但是它們由於長期生活的在深海中,已經適應並演化出很慢的代謝生活,這點與我們日常生活接觸到的其他細菌存在不同之處,後者甚至可在數天之內的數量達到數百萬。”幸運的是,即便位於太平洋環流圈上的深海細菌有著極為緩慢的代謝,也不​​能算出它們的最終壽命。
對於初次進行深海沉積物調查的研究人員而言,可以很容易就確定出在北太平洋環流下的泥層年齡,因為這些海底的沉積物積累地非常緩慢,速率大約在每千年一毫米。進行北太平洋深海沉積物與細菌壽命的計算較為簡單,因為這兒只有氧氣發揮著主導作用,相比之下沒有其他代謝物質的產生。從目前的數據看,科學家們已經確定了深海細菌的繁殖速率,大約在數百年一次至數千年一次之間,但是這還不算是最長的生命壽命記錄,很多生物都輕鬆超過這個年齡,比如海綿,它們可以活的更長。

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