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海底熱液區微生物有“看家本領” 既耐高壓又耐常壓

2014-12-25 09:37:17
科技日報




海底熱液區微生物有“看家本領”

新華社“向陽紅09”船1224日電 (記者張旭東)“蛟龍”號載人潛水器于東四區時間23日首次在海底熱液區下潛作業,采集到貽貝、珊瑚、海葵等豐富的海底熱液區生物樣品,但微生物樣品較少,這讓隨船海洋生物學家、上海交通大學教授肖湘有點失望。

談到這些只有在顯微鏡下才能看到的微生物,肖湘又興奮了起來。他說,目前,已知海底熱液區特殊生物至少有400多種,大型生物有蝦、貝、蠕蟲等,在微生物中有目前已知地球上最古老的生命形式——產甲烷古菌,而熱球菌是優勢種,依靠硫呼吸。

肖湘告訴記者,海底熱液區的微生物非常有趣。科研人員在實驗室發現,這些微生物各有各的“看家本領”,有些耐高溫,有些耐堿,有些既耐高壓又耐常壓。在環境變化時,總有一部分微生物能生存下來,就像這些微生物掌握“不把雞蛋放在一個籃子”的道理一樣,不管出現哪類“險情”,均有一部分微生物能抵御并存活下來。

肖湘介紹,這些微生物有群體合作和種族合作機制。在群體合作中,若周圍環境突然出現強酸,微生物會合作,每個個體釋放一點堿,來中和周圍環境中的酸。個別微生物還會“自私”,只作姿態而實際上并不釋放堿,“坐享”同伴的努力成果。

此外,不同種族的微生物也會“合作”。例如,科研人員給不同種族的微生物樣品在高壓、厭氧的條件下只提供海水和甲烷,在這種情況下,只有一種微生物和它的細菌搭檔適宜生存。但經過3年多時間同一條件的培養,樣品中還有300多種微生物,這說明它們之間存在一種合作機制。

肖湘表示,海底熱液區部分微生物與20億年至30億年前的地球生命很接近,生活環境也很接近,高溫,大氣還未被氧化,生物依靠硫呼吸,因此對海底熱液區生物的研究可幫助研究生命起源。

“此外,這些生物具有耐高溫、耐酸、耐堿、耐鹽、耐高壓和耐輻射等能力,具有很高的科研價值和經濟價值,目前已在染料、酒精和淀粉制造等領域得到應用,但這只是初步應用,其研究與應用潛力巨大。”

海底熱液區微生物生活在極端環境下,研究它們也可幫助研究生命的邊界,探知在何種惡劣的環境中還能有生命存在。