1億年前!科學家復活最古老的微生物,餵食物讓其生長、繁殖

2020-07-30 八兩科學

  在大部分人看來,復活已滅絕的物種絕對是一個無法想像的壯舉。而事實上,科學界裡也有很多熱衷於復活遠古生物的科學家,他們藉助人工智慧 (AI)或其他先進技術或機器,進行各種復活生物的實驗。據發表在《自然通訊》科學期刊的一篇研究報告稱,日本科學家成功復活了自1億年前的恐龍時代以來沉睡在海底的微生物,並讓其生長、繁殖。

1億年前!科學家復活最古老的微生物,餵食物讓其生長、繁殖

  據悉,由日本海洋地球科學技術署(JAMSTEC)生物學家森野由紀(Yuki Morono)領導、日本高知大學和美國羅德島大學研究人員組成的研究團隊,於2010年在南太平洋3740-5695米的深度鑽探了七個海床,從海床下約245英尺(74.5米)處收集了沉積物。在沉積物中發現了10種不同的微生物樣本,但是尚不清楚它們是死的還是活的。

1億年前!科學家復活最古老的微生物,餵食物讓其生長、繁殖

  01 休眠了上億年的海底微生物

  研究團隊在實驗室中將微生物培養了長達557天,用糖和諸如胺基酸之類其他食物為誘餌,並通過微生物是否攝入糖分來檢查其生存狀況。結果從培養開始的第21天,微生物被發現攝入食物中,此後微生物數量增加。另外,似乎除非在培養過程中添加氧氣,否則微生物幾乎不會攝取食物,這表明需要氧氣進行生長的好氧微生物已經在該沉積層中存活了下來。此外,團隊根據食物中攝取的微生物比例及後面的生長情況,計算出在累積了1.015億年前的地層中,約有99.1%的微生物存活下來。

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  過去科學家認為,微生物需要氧氣才能生存。如果沉積物以不超過一百萬碼或兩百萬年的速率逐漸堆積在海底,那麼氧氣可能會繼續存在,以使微生物能夠生存很長的時間。不過在這個地方,洋流循環詭異莫測,沉積物通常很難堆積。對微生物而言,這裡是很難存活且極度缺乏營養的環境。畢竟沉積物由極細的顆粒組成,歲月的作用小,且間隙很小,以至於微生物也無法移動。但在如此極端的環境裡,這些微生物卻能存活,這不得不讓研究團隊嘖嘖稱奇。

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  因此森野由紀表示:「海底微生物可能沒有壽命限制。微生物將能量消耗降低到幾乎為零,並且由於沉積物中存在的少量氧氣而得以生存。我不知道自1億年前以來(收集的微生物)它們是否已經進化,我希望將來通過進行基因組分析來確認。」

  嚴格意義上,這不是復活。只能說是喚醒「休眠」中的生物,只不過這些微生物的休眠時間及休眠能力太過逆天了,完全沒有時間與空間觀念。

  02 復活古生物的魔盒會打開嗎?

  其實這不算是科學家復活的最古老生物,美國微生物學家曾在新墨西哥州卡爾斯巴附近地下巖洞裡發現一個2.5億年前的古老鹽結晶體內的細菌,在經過培養,這個細菌活了過來並開始繁殖。

  另外關於科學家復活生物的例子數不勝數。如2012年,俄羅斯科學家成功「復活」了3萬年前的遠古植物;2014年和2015年,法國科學家曾提取了兩種被封存在永凍層中長達3萬年的病毒,沒想在加熱後,這種病毒活了過來。因病毒長度超0.5微米,所以命名為「巨型病毒」。所幸的是,它們不會對人類和動物構成威脅。

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  如果回看古生物復活實驗的時間表,會發現成功的案例隨時間的推移越來越多,這是因為技術的進步。比如第一個人類基因組測序耗時13年,花了大約10億美元;而現在測序一個人類基因組,只需20分鐘、600美元。相信隨著技術的進步,未來復活的古生物會越來越多。

  不過復活古生物是一個具有相當爭議的話題。從技術及經濟角度,復活古生物應該可以帶來一定的經濟效益,技術進步有利於保護生物多樣性。但從生態角度看,會不會破壞現有的生態平衡。曾有人說科學家都是瘋狂的,如果在實驗中意外復活了一些對人畜有害的病毒,會不會分分鐘上演電影《生化危機》那樣的場景呢?所以這個潘多拉魔盒需要謹慎地去面對,不要輕易打開。

  03 有助尋找外星生命

  地球的生命特別是微生物幾乎無處不在,高達攝氏400度的硫磺海水裡,南極極度寒冷乾旱的荒蕪地帶,以至深入地殼4公裡的地方等極端環境都可找到生命的足跡。既然休眠了1億多年的海底微生物都能讓科學家從棺材裡拉出來,那微生物有沒有可能「沉睡」在外星的冰層裡?

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  目前科學家有很大把握確定木衛二(歐羅巴,Europa)存在比地球還要多的液態水,其表面的冰層厚達數千米。如果木衛二的海底存在深海熱泉,那麼有90%的機會確定會存在微生物。而且土衛二也有類似歐羅巴的羽流,理論上,那裡同樣也有足夠的熱量支持微生物生存......所以遠古微生物的復活,為科學家尋找外星生命開闢更廣泛的可能性。

  結論:

  雖然當前的復活技術還不能將猛獁象、旅鴿、袋狼等動物馬上帶回來,但有一點是肯定的:這絕對是非常令人著迷的目標。不過我們也必須看到,地球上的物種滅絕速度正在加快,而拯救及保護遠比復活要簡單得多了......


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