審核-小文
開篇第一問,地球上生命力最強的物種是什麼?可能有人會說是人類,人類憑藉文明的力量可以降低很多威脅生命的危險因素。也有人會說是自然界中處於食物鏈頂端的動物,它們在生態圈的位置足以證明它們的生命力。然而你是否有想過,微生物的生命力比宏觀生物要更強呢?
圖片上傳處理中...
根據國外媒體報導,日本一支科研團隊在《自然·通訊》上發表了一篇關於深海海底微生物的研究論文。該論文指出,該科研團隊在南太平洋深海區域採集到一些特殊的深海沉積物,根據鑑定結果該沉積物中竟然存在著已經有1億多年的微生物群落。地球上的微生物幾乎無處不在,為什麼這次在深海發現的微生物群落會引起科學家們的注意呢?
深海沉積物是如何形成的?
在對這些深海微生物進行分析之前,我們首先需要了解一下深海環境以及深海沉積物是如何形成的。國際上將200米以上深度的海域稱為深海,這與常人認知中的上千米深還存在一定的差距,但是深海環境擁有共同的特點,那就是幾乎無光、較高氣壓、水溫低、鹽度高、沉積物多。很少有魚類能夠在深海區域生存,科考人員一般在深海看到的是小型生物和微生物。
深海沉積物的來源可分為陸源物質和海源物質,而大洋深海的沉積物一般來自在大洋中生存的各種生物,大多數是浮遊生物的遺骸。曾有研究發現,大多數可溶解的礦物質會在深海環境的作用下溶解,然後最終沉入海底。然而此次日本團隊還未弄清楚採集到的深海沉積物是如何形成的,但是其中存在的微生物著實讓科研人員感到驚訝。
在如此惡劣的環境中,它們竟然存在長達1億多年
通常情況下,一處已經有上百萬年歷史的沉積物是不會含有太多營養物質,因為沉積物中的有機物質經過海水的化學分解作用、衝刷作用早已流失,因此微生物幾乎很難從中獲取維持生命活動的能量。然而就是在這樣如此惡劣的環境下,研究人員依然在沉積物中檢測到了微生物的存在。
據了解,該研究團隊在南太平洋的環流區域進行科考活動,他們在距離海平面3700米以下對深海平原進行樣本採集。在實驗室裡,研究人員利用放射性同位素定位法獲得了沉積物樣本的形成時間,大約在1300萬年前~1.015億年前。然後研究人員對沉積物中的有機物進行研究,發現其中含有的有機物非常少。
孵化實驗表明,這些微生物依然保持活力
為了研究沉積物中的微生物是否還具有活力,該研究團隊製備了含有同位素標記的碳元素和氮元素的基質,然後將微生物放入其中,觀察它們的生存情況。在觀察的過程中,研究人員發現那些微生物對生存環境變化較為敏感,在短短68天內就已經將微生物的種群數量增加到了4個數量級,而且其中大部分微生物還是好氧細菌。
這項發現有何研究意義?
該發現說明了即使在有機營養和氧氣含量都極低的情況下,某些微生物依然可以生存。一直以來,科學界對真核生物的起源說法不一,而這些微生物的出現為科學家研究遠古生物提供了絕佳機會。無獨有偶,今年一月份日本另一支研究團隊也在深海沉積物中發現了一種特殊微生物,並將其命名為「普羅米修斯」。
由以上發現我們可以得知,如果地球上最早的生命誕生於海洋,那麼要研究生命的起源和演化還需要從海洋中的生物入手,尤其是那些歷史悠久的微生物和浮遊生物。