海底下洋壳中发现活性微生物群落

来源: 科技日报 / 作者: 2020-03-12
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科技日报北京 3 月 11 日电 (记者张梦然)英国《自然》杂志 11 日发表一项生物学研究,美国科学家在海底以下 750 米处,发现了微生物群落。这一发现增进了人们对微生物 “资源竞争” 的理解,也为进一步探索极端环境下微生物的生存开辟了新途径。

微生物包括细菌、病毒、真菌以及一些小型的原生生物、显微藻类等在内的一大类生物群体。微生物个体极其微小,难以用肉眼观察到,但它们与人类关系密切。人们已知微生物存在于地球的上地壳,但目前关于下洋壳(洋壳是大洋型地壳的简称,是构成洋底的地壳)的信息还非常有限。生活在海底以下的岩石上的微生物群不易存活,因为它们难以获得生长等过程所需的足够碳和能量。

此次,美国伍兹霍尔海洋研究所科学家威金尼亚 · 爱德康伯及其同事,从印度洋亚特兰蒂斯岸的海底以下取得了岩石样本,这也是下地壳暴露的位置。研究团队从这里挖出的下洋壳中发现了活性微生物群落。根据酶活力测量以及对这些微生物的 mRNA(信使核糖核酸)的恢复,研究人员测定到非常低的细胞活动水平。

与此同时,研究团队还发现了预期之外的 “异养过程”——即利用有机物质作为食物来源,比如回收利用氨基酸以产生可用于能量生产和储存的化合物。科学家们认为,这些适应反映了对深部生物圈有限零星资源的 “竞争”。

研究人员指出,目前还需进一步探索下洋壳,以确定微生物群多样性和活动是否与亚特兰蒂斯岸底下发现的类似。

而在 2013 年,一个国际考察队曾在马里亚纳海沟最低点,发现一个非常活跃的海底细菌群,此处 11000 米深的海水压力几乎是海面的 1100 倍。

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人类越深入研究,就会发现越多难以回答的有关生命的基本问题。对于整个生物圈而言,下洋壳中的活性微生物群似乎微不足道,但在这个没有足够碳和能量区域出现的群落,它们的存活方式,它们的竞争形式,都是对生命的新的解答。下一步,科学家将会更精确地描述和理解这些细菌群的性质,它们是如何适应那里不寻常的生活条件的,以及这些海底微生物的碳转换率究竟是什么样。

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