Science：深海打捞出神秘生物 古老细菌挑战生命极限

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Science：深海打捞出神秘生物 古老细菌挑战生命极限

作者：Everett来源：腾讯科技2012-5-22 14:13:43



深海细菌有着极为缓慢的代谢和惊人的寿命。

据国外媒体报道，科学家们近日在深海中发现一种年代十分古老细菌，距今大约8600万年。它们生长得非常缓慢，可能来自恐龙时代的“午餐盒”中。在上个世纪九十年代，科学家就已经发现在海洋沉积物中生存着数百万年前的古老细菌，但它们是如何进行生存的，这个问题直到现在仍然是未解之谜。

为了找出其中的原因，科学家们在北太平洋设置了十一个监测站位，收集位于海底底部一下数十米的微生物，站位分布的位置位于北太平洋环流系统上，可收集到更多的细菌。根据位于丹麦的奥胡斯大学研究人员汉斯-罗伊（Hans Røy）介绍：“大洋上的环流系统就像一个封闭的大罐子，在环流系统的海水与海洋其他水体的交换并不十分剧烈。”因此，海洋环境周围存在大片的海区，和其下面埋藏的沉积物，这里是地球大部分“营养物质”所在。

汉斯-罗伊的研究小组发现沉积物中的细菌正在以极低的速率消耗着氧气，这一方发现是通过探测大洋底泥的专用传感器实现的。更重要的是，研究团队还发现了沉积物中的生物环境还可提供有机碳的供应。当时的地球陆地上还生活着大型恐龙，这些细菌便是在此时被“保存”了起来。深海微生物事实并不“孤单”，通过最新的研究表明，微生物是地球上最普遍存在的生物，组成了地球上90%的单细胞生命。

科学家对深海中生活的细菌不太了解，他们甚至没有一个完整的命名规则，因为这些细菌的DNA与任何一种已知的细菌种类都不相符合。它们就像在犯罪现场留下的一套指纹，但并没有其他细菌与数百万年前的细菌特征相匹配。从更基础的层面上看，深海细菌并不像我们日常生活接触到的细菌，这就限制了我们对深海细菌进行DNA改造的可能性，使得这项工作的有用性降低。

根据位于德国的马克斯-普朗克研究所科学家约内斯库（Ionescu）介绍：“很多时候我们在培育深海细菌时试图给它们更多的食物，以观察细菌的生长情况，但是它们由于长期生活的在深海中，已经适应并演化出很慢的代谢生活，这点与我们日常生活接触到的其他细菌存在不同之处，后者甚至可在数天之内的数量达到数百万。”幸运的是，即便位于太平洋环流圈上的深海细菌有着极为缓慢的代谢，也不能算出它们的最终寿命。

对于初次进行深海沉积物调查的研究人员而言，可以很容易就确定出在北太平洋环流下的泥层年龄，因为这些海底的沉积物积累地非常缓慢，速率大约在每千年一毫米。进行北太平洋深海沉积物与细菌寿命的计算较为简单，因为这儿只有氧气发挥着主导作用，相比之下没有其他代谢物质的产生。从目前的数据看，科学家们已经确定了深海细菌的繁殖速率，大约在数百年一次至数千年一次之间，但是这还不算是最长的生命寿命记录，很多生物都轻松超过这个年龄，比如海绵，它们可以活的更长。

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Science：勉强存活的深海微生物

来源：EurekAlert!2012-5-18 9:54:05

深埋于海底之下的有8600万年之久的红色粘土中的细菌是靠着极其微量的氧气存活的。近日刊登在Science上的一项新的研究报告说，这些微生物所用的氧气是如此地少，它们仅勉强能算作是有生命。地球的单细胞生物中大概有90%是被埋在海床下生活着的。由于这些微生物是以如此的慢动作生活，因此科学家们要等1000年才能注意到深海微生物所发生的任何变化。但是，研究人员能够利用一个已经在太平洋海床之下进行了8600万年的实验。在一次沿着赤道并进入北太平洋环流（一个位于北太平洋的强力水流系统）的航行考察中，Hans Roy及其同事从深入海床之下的沉积物柱中采集了淤泥样本。
沉积物柱在海底以层层叠叠的方式积累，它们可以深达数公里，最新的物质位于顶部而最老的物质则位于底部。应用针状的氧传感器，该团队发现，生活在这些沉积物中的细菌是活着的，而且还在主动地消耗氧气，尽管是以极端缓慢的方式。这些微生物对其沉积物生物质的周转速度为几百年至几千年一次。这可能反映的是细胞分裂的速度，但它也可能只是表明一个为期1千年的细胞修复周期。在最低限度情况下，微生物需要能量来维持其跨膜电位并维持其酶和DNA的运作；Roy及其同事怀疑这些微生物种群可能生活在维持生计所需的最低能量要求的水平从而得以存在，但他们还没有任何的具体证据。

但是，很清楚，该微生物种群——它们从恐龙横行地球的时候起就没有从外界获得过食物——仍然还活着并且是活跃的。这一研究提示，科学家们从快速生长的实验室微生物那里累积的所有知识可能不适用于海洋底下的缓慢进行着的生命。

http://www.sciencemag.org/content/336/6083/922