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探秘深海的“精靈”——“蛟龍”號(hào)雅浦海溝采集的微生物

發(fā)布日期: 2016-05-26 09:13:52

[導(dǎo)讀]一個(gè)個(gè)米粒大小的乳白色、黑色、紅色、黃色菌落,不規(guī)則分布在碗口大小的透明平板上。

探秘深海的“精靈”

新華社記者 潘 潔

一個(gè)個(gè)米粒大小的乳白色、黑色、紅色、黃色菌落,不規(guī)則分布在碗口大小的透明平板上。國(guó)家海洋局第三海洋研究所助理研究員王玉光從恒溫4攝氏度的冰箱里取出他的寶貝盒子,里面裝滿了這樣的圓形平板。

“看,這些菌落已經(jīng)長(zhǎng)起來(lái)了!”王玉光指著其中一個(gè)平板,上面培養(yǎng)出的菌落來(lái)自10天前“蛟龍”號(hào)在雅浦海溝5000多米處采集的近底水樣里的微生物。

在“向陽(yáng)紅09”船的實(shí)驗(yàn)室里,王玉光已開(kāi)始對(duì)這些深海微生物進(jìn)行初步培養(yǎng)。待回到研究所后,研究人員要繼續(xù)將平板上已長(zhǎng)成的數(shù)百個(gè)菌落一一篩選出來(lái),在不同溫度下逐個(gè)培養(yǎng),以分離鑒定嗜壓、嗜冷的極端微生物。

“雖然工作量極大,但如果真能發(fā)現(xiàn)那些嗜壓、嗜冷的極端微生物,從中分離出有用的酶,對(duì)于食品加工、醫(yī)藥都有很大作用,”王玉光說(shuō)。

最深處達(dá)8527米的雅浦海溝,高壓、幽暗、寒冷,但卻并非生命禁區(qū)。

5月15日至25日,“蛟龍”號(hào)載人潛水器在這里進(jìn)行了五次下潛作業(yè),帶回了很多珍貴樣品,包括海星、海參、海鰓、水母等肉眼可見(jiàn)的巨型底棲生物,近底層水樣、沉積物等。隱藏于它們之中的深海微生物,正是有望揭示生命起源和進(jìn)化、影響全球氣候、治療人類(lèi)疑難病癥的海底“精靈”。

沒(méi)有光合作用,生物的能量和食物從哪兒來(lái)?深淵底部的化能微生物可以利用巖石、沉積物、水體里的鐵、錳、硫化物等無(wú)機(jī)化學(xué)物質(zhì),合成有機(jī)物,自身獲得能量,也為底棲其他生物提供食物來(lái)源。這些微生物代替植物和藻類(lèi)成了食物鏈最底端的供給者。

中國(guó)科學(xué)院深??茖W(xué)與工程研究所副研究員李季偉指著一塊從雅浦海溝6300多米處采集到的沉積物樣品說(shuō),它包裹著一些巖石風(fēng)化和火山活動(dòng)帶來(lái)的碎屑物,含有豐富的鐵、錳等元素,可被海底的化能微生物利用。研究者將對(duì)比這些碎屑與周?chē)练e物的差異,從而認(rèn)識(shí)碎屑物與化能微生物的種類(lèi)、數(shù)量間的關(guān)系。

除了揭示深淵底部化學(xué)環(huán)境與化能生命之間的協(xié)同演化關(guān)系,此次隨船考察的科學(xué)家還希望了解生活在深淵的生命對(duì)環(huán)境的響應(yīng)機(jī)制。

“深海是地球上為數(shù)不多的遠(yuǎn)離人類(lèi)活動(dòng)干擾的凈土,我們希望研究天然條件下微生物與環(huán)境之間是怎樣取得平衡的,這對(duì)于未來(lái)科學(xué)利用和保護(hù)深海有著很重要的意義,”國(guó)家海洋局第一海洋研究所研究員吳謖琦說(shuō)。

據(jù)吳謖琦介紹,深海微生物活動(dòng)頻繁且生物量巨大,在全球碳循環(huán)中扮演著重要角色。深海微生物在很大程度上影響著全球氣候,已有人估計(jì),2000米水深以下沉積物中微生物所消耗的碳跟全球陸地上動(dòng)植物所消耗的總量相當(dāng),但科研人員還需對(duì)它們的周轉(zhuǎn)率、利用率和轉(zhuǎn)化率深入研究。

深海也是無(wú)可替代的生物基因資源庫(kù),是人類(lèi)未來(lái)最大的天然藥物和生物酶制劑來(lái)源地?!叭绻馨l(fā)現(xiàn)一些微生物新種,從中提取有突出功能的活性化合物,說(shuō)不定可以制造出新型抗癌藥物呢!”王玉光說(shuō)。

(新華社“向陽(yáng)紅09”船5月25日電)

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