作為生命的起源,海洋裡有各種各樣的生物。即使在深海海底,也有許多肉眼看不到的微生物,並且這些微生物在海底的生活區域正在擴大。基於此,科學家們提出一個疑問,「在一億年前沉積的海底地層中是否有微生物存在?」
結果令人驚喜,深海海底的地層中竟然真的有生活了一億年的微生物!
該微生物由JAMSTEC研究所全球微生物學研究小組的高級研究員Yuki Morono發現。
「地球上最乾淨的海洋」底部發現存活一億年的微生物
此次發現微生物的海底位於南太平洋中部,在南太平洋環流內,被稱為「地球上最乾淨的海洋」。
之所以說是最乾淨的海洋是因為:南太平洋環流的海流阻礙了陸地上養分的供應,因此,在循環流中,浮遊植物產生的有機物數量少,海水的透明度高。
至於為什麼選擇南太平洋外圍地區的海洋作為調查地點?
科學家解釋說:
遠古時代,人們認為海底沒有生物。後來又發現在淺層區域有微生物。但是因為科學實驗條件的限制,無法向更深的海底進行探查,所以也不知道深海的海底是否有微生物。
直到20世紀80年代後期科學和實驗條件得到了極大的發展,人們才開始對海底生物進行正式的探索和研究。到1990年科學家們發現,海底深處明顯存在著微生物。
但是,到目前為止,對於海底微生物的調查還是主要集中在大陸板塊附近的海域裡。這些地方因為有大量從陸地帶去的營養物質,因而植物浮遊生物產生的有機物也很多可以供其他動物浮遊生物食用。並且靠近陸地的海底沉積物裡有生物的糞便,屍體等有機物質也可以被食用。
而南太平洋環流內部的浮遊植物產生的有機物則是非常稀少,海底的沉積物也幾乎不含有機質。在營養極低的環境條件下,也會存在微生物嗎?為了探尋這個問題,科學家們選擇了南太平洋這塊最乾淨的海域進行了調研。
如何確定海底是否有微生物?
基於如果有微生物,微生物會進食的前提條件。科學家們用一種可以作為食物的物質滲入沉澱物中,通過一段時間的培養之後,再檢查是否有微生物吞食了食物。
食物是:6種類型的碳酸氫鹽,乙酸,葡萄糖,胺基酸混合物,丙酮酸和氨水。每種食物又分別放入四個容器,放置在不同的海底深度。
最後再通過使用不同密度的溶液及相應的設備,從剩餘的泥漿顆粒中分離和收集微生物。
分析的結果發現:
1.從430萬年前到1.015億年前形成的海底地層中,都在實驗開始的第21天就已經有微生物在進食。
2.胺基酸是微生物喜歡的食物,這也符合科學家們的預期。因為胺基酸是生命活動中必不可少的蛋白質物質。
3.另一個對於生物必不可少的元素就是碳。由於這次採樣的地方沉積物中有機物很少,科學家們預測可能有很多微生物會吃掉二氧化碳,而不是通過食用有機物質來吸收碳。然而與科學家的預測相反,實際上含碳的碳酸氫鹽被使用的並不多。從而也間接表明了,在海底深處的微生物與普通微生物在食物偏好上並無很大不同。
微生物已經存在了1億年!
研究發現,微生物生活在海底1.015億年前的沉積地層中!1.015億年前是白堊紀時期,正是恐龍的全盛時期。
為什麼說微生物已經存在了一億年?
這是因為在南太平洋環流中的海底沉積物被稱為「上層粘土」的細顆粒緊密堆積。在這樣的環境中,即使只有1/1000 mm的小微生物也無法在沉積物中四處移動或隨水流移動。
所以,科學家們推測在一億年前形成的地層中的微生物已被困在那裡一億年了!
不過對於這種微生物仍有一些未解之謎
這種微生物已經存活了1億年,正處於生死攸關的邊緣。而且因為這種微生物十分古老,所以可能也不具有很好的發展空間。
科學家們希望通過比較生活在一億年前的地層中微生物的基因組與陸地上類似微生物的基因組,來探尋微生物到底進化了多少?
以及這些微生物是如何在超低營養環境中生存1億年?但是因為發現的微生物數量很少,現有的技術還不夠支持這樣的分析,所以需要開發更新的技術來解決問題。
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