1.媒体来源:DQ地球图辑队
2.记者署名:山谬
3.完整新闻标题:
这才叫做“老不死” 日本科学家成功“唤醒”海底1亿岁老细菌
4.完整新闻内文:
1亿岁究竟有多老?用上帝视角来比喻,这群细菌看着白垩纪中后期的恐龙蓬勃发展,又
被陨石灭绝;看着哺乳类的祖先努力求生,最后到今天在电脑或手机前读著这篇文章的你
。
https://twitter.com/JAMSTEC_PR/status/1288316317917777921
图为日本海洋研究开发机构发布的Twitter,左图为染色后在镜头下闪烁着绿色萤光的老
细菌们;右图为部分采集到的海底沉积物样本。
超过1亿岁的老生物
经过一番细心照料,日本的科学家成功在实验室中唤醒一批古老、无声却又生机蓬勃的细
菌,而牠们的年纪......超过 1亿岁。
身怀绝技的细菌们
科学家一直以来都知道,部分细菌有办法在非常极端的环境中生存,例如:高温、氧气稀
薄等。不过,最让主持这份研究的日本海洋研究开发机构(Japan Agency for
Marine-Earth Science and Technology)的微生物学家诸野祐树(Yuki Morono)好奇的是
:如果是在缺乏营养的环境,细菌们能否依然在此生存?
1亿年里发生了什么?
而这群沉睡了 1亿年的细菌,向诸野教授证明了生命的潜力。在这 1亿年的时间里,牠们
伴随着白垩纪的恐龙生存、死亡,经历恐龙灭绝,看着哺乳类动物的祖先出现、努力求生
,一直到人类的祖先出现,直到今天。
超长的寿命就连科学家也摸不著头绪,诸野教授因此说道:“没有任何微生物学理论可以
解释,但我们就是发现了。”
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家住南太平洋海底
这群古老的细菌来自 2010年综合大洋钻探计划(Integrated Ocean Drilling Program,
IODP)带回来的样本,采集自南太平洋环流的海底平原。
这个区域的环境非常独特,堪称“海洋沙漠”。由于营养物质稀少,让以营养物质维生的
浮游藻类和以藻类为食的动物相对也少;再加上距离陆地遥远,陆地提供的沉积物稀少,
使这里的海底沉积物累积的速度异常缓慢。因此,溶解在水中的氧气就有机会渗透到海底
沉积物的深处,进入古老年代的沉积物层中,让待在这里的这群细菌保有一线生机。
“唤醒”细菌要有耐心
想唤醒这批细菌非常不容易,如果操之过急,很容易就会不小心摧毁样本。因此,诸野教
授和他的团队先将培养场域降温至华氏 50度(摄氏 10度)以下,模拟深海环境;研究团队
也添加了稳定同位素标记的外部碳源,如碳酸氢盐、醋酸盐、葡萄糖、丙酮酸盐等,以便
区分这些细菌是自营还是异营菌,并追踪他们的生长情形。
有耐心,才会有成果
经过 557天的悉心照料后,诸野教授的团队成功唤醒这批古老的细菌,细菌们开始生长、
繁殖并展现多种新陈代谢活动。
诸野教授说:“从生物学的角度来看,大部分细菌长时间被埋在海底平原深处极度缺乏营
养物质的环境,却能重新被唤醒,非常令人惊艳。”
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到底怎么活下来的?
然而,目前没有人知道这群老细菌们究竟是如何生存下来的。在其他案例中,科学家发现
有些细菌如果意识到身处的环境不适合生存,就会形成内孢子(Endospore,注)等待环境
改善,待时间成熟后才再次“苏醒”。
但这并不是这批老细菌采用的策略,大部分的细菌都没有形成内孢子,让科学家十分不解
。
注:某些细菌或古菌会在环境不适合生存的时候产生“内孢子”,进入休眠状态。内孢子
是具有多层厚壁的高度浓缩构造,对抗生素、热、酸碱、辐射等具有强耐受性,待环境变
成适合生存时,细菌内孢子会打破睡眠状态苏醒繁殖。
“辈分”其实分不清楚?
未参与研究的伍兹霍尔海洋研究所(Woods Hole Oceanographic Institution)的地质微生
物学家埃德格柯姆(Virginia Edgcomb)指出,要具体判断这批细菌的年纪十分有挑战性,
因为有些细菌可能和沉积物样本形成于同一时间,但有些细菌可能是上述细菌的后代。
不过,来自美国罗德岛大学的海洋学家邓恩特(Steve D'Hondt)对这个说法抱持疑虑,因
为细菌们身处营养物质非常稀少的地区,应该鲜少进行繁殖行为。
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更老的还在后面?
最令人引颈期盼的是,当时日本海洋研究开发机构带回来的样本中,还有更古老的样本尚
未分析,那批样本的形成时间甚至可以上溯回 2亿年前,如果类似种类的细菌同样藏身其
中,生命的生存极限将再度被往前推进。
从深海到外太空,生命无处不在
在生物学家惊艳于生命韧性的同时,许多努力寻找地外生命的科学家也从中受到鼓舞,因
为即便在严苛的环境里,生物仍然有可能找到方法生存。
未参与研究的加拿大麦基尔大学(McGill University)微生物学家马穆迪(Nagissa
Mahmoudi)指出,这项研究形同打开了潘朵拉的盒子,暗示人们可能在宇宙的另一个角落
发现生命,他说:“似乎我们走到哪,就可以在哪发现生物生存。”
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6.备注: