科技日報北京 2 月 7 日電 (記者張夢然)英國《自然 · 通訊》雜志近日發(fā)表的一項微生物學(xué)研究顯示,較高的能量代謝率使一個微生物種群能夠生活在海床下 1000 多米深、溫度高達(dá) 120℃的沉積物中。研究結(jié)果有助于闡釋生物在被認(rèn)為生命可承受的最高溫度下的生存策略。
微生物是包括細(xì)菌、病毒、真菌以及一些小型的原生生物、顯微藻類等在內(nèi)的一大類生物群體。微生物極其微小,難以用肉眼觀察到,但它們與人類關(guān)系密切。人們已知微生物存在于地球的上地殼,但目前關(guān)于下洋殼(洋殼是大洋型地殼的簡稱,是構(gòu)成洋底的地殼)的信息還非常有限。生活在海底以下的微生物群非常不易存活,因為它們難以獲得生長等過程所需的足夠碳和能量。
但在另一方面,地表以下的海洋沉積物又被認(rèn)為蘊(yùn)含了地球上很大一部分微生物,是相關(guān)領(lǐng)域的研究重點。之前一支國際考察隊鉆取了南海海槽俯沖帶的沉積物巖芯,以研究這種生境中存在哪些極端生命。研究人員發(fā)現(xiàn),雖然這里最深處的沉積物溫度高達(dá) 120℃,但仍有一個很小的微生物種群生機(jī)盎然,不過,這些生物的生存機(jī)制此前并不清楚。
基于之前的研究,美國加州大學(xué)洛杉磯分??茖W(xué)家蒂娜 · 特魯?shù)录捌渫拢诟叨葻o菌的操作條件下開展了靈敏的放射性示蹤實驗,看看這些微生物是如何在這些沉積物中活下來的。
他們發(fā)現(xiàn),生活在深處、炙熱沉積物中的微生物有著極高的能量代謝率,與之前在深海海底發(fā)現(xiàn)的代謝很慢的微生物形成了鮮明反差。研究人員認(rèn)為,這個微生物種群必須在這種極端環(huán)境下保持很高的代謝率,才能提供它們修復(fù)高溫造成的細(xì)胞損傷時所需的能量,而沉積物中的有機(jī)物受熱會為它們提供豐富的營養(yǎng)物質(zhì)。
研究人員認(rèn)為,他們的研究結(jié)果對于我們理解地表以下的沉積物環(huán)境以及生命能存在的最高溫度具有重要意義。