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120℃下海底微生物生存秘诀揭示

日期: 2022-02-24
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科技日报北京 2 月 7 日电 (记者张梦然)英国《自然 · 通讯》杂志近日发表的一项微生物学研究显示,较高的能量代谢率使一个微生物种群能够生活在海床下 1000 多米深、温度高达 120℃的沉积物中。研究结果有助于阐释生物在被认为生命可承受的最高温度下的生存策略。

微生物是包括细菌、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。生活在海底以下的微生物群非常不易存活,因为它们难以获得生长等过程所需的足够碳和能量。

但在另一方面,地表以下的海洋沉积物又被认为蕴含了地球上很大一部分微生物,是相关领域的研究重点。之前一支国际考察队钻取了南海海槽俯冲带的沉积物岩芯,以研究这种生境中存在哪些极端生命。研究人员发现,虽然这里最深处的沉积物温度高达 120℃,但仍有一个很小的微生物种群生机盎然,不过,这些生物的生存机制此前并不清楚。

基于之前的研究,美国加州大学洛杉矶分校科学家蒂娜 · 特鲁德及其同事,在高度无菌的操作条件下开展了灵敏的放射性示踪实验,看看这些微生物是如何在这些沉积物中活下来的。

他们发现,生活在深处、炙热沉积物中的微生物有着极高的能量代谢率,与之前在深海海底发现的代谢很慢的微生物形成了鲜明反差。研究人员认为,这个微生物种群必须在这种极端环境下保持很高的代谢率,才能提供它们修复高温造成的细胞损伤时所需的能量,而沉积物中的有机物受热会为它们提供丰富的营养物质。

研究人员认为,他们的研究结果对于我们理解地表以下的沉积物环境以及生命能存在的最高温度具有重要意义。

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