南极大陆最古老的冰层中至今还封存着数百万年前的远古微生物。美国科学家的一项最新研究发现，南极冰封多年的细菌仍然具有活性，其中的一些距今已有800万年的历史。该研究成果加深了科学家对生物在冰冻条件下可存活时间的认识，同时也对地球生物起源于太阳系外彗星的观点提出了质疑。相关论文发表于8月8日的《美国国家科学院院刊》（PNAS）上。
通过融化从南极洲Mullins和Beacon永久冻结带获取的古老冰块样品，美国罗格斯大学的微生物学家Kay Bidle和同事发现，距今10万至800万年的远古细菌仍具有活性。Bidle表示，尽管此前也有过类似的发现，但那些细菌只有大约30万年的历史。他说，“最新的研究大大地拓展了人们对细菌活性维持能力的理解。”
不过，研究人员注意到，从距今10万年的冰块中获取的细菌繁殖得较快（约一周），相比之下，800万年冰块中细菌的DNA受到严重破坏，复制得非常慢（约一两个月）。进一步的分析表明，这些细菌的DNA随着时间的推移，已经高度破碎化。10万年冰块中细菌的平均DNA片断长度约为18500个碱基对，而800万年冰块中的细菌为210个碱基对。研究人员藉此提出了一个有趣的概念——“DNA半衰期”（DNA half-life，DNA片断长度减半所需要的时间），并且表示，在冰冻状态下“DNA半衰期”约为110万年。
科学家认为，南极强烈的宇宙射线很可能是造成DNA逐渐破碎的原因，而110万年的半衰期也令一个长期存在的观点变得不太可能，那就是地球生物最初来自于太阳系外的彗星。Bidle表示，“如果以彗星的速度从太阳系外运动到地球，所花的时间肯定不止800万年。到那时，彗星上的DNA将被完全破坏。”
然而，并非所有的专家都对此表示认同。美国宇航局马歇尔空间飞行中心（NASA's Marshall Space Flight Center）的太空生物学家Richard Hoover表示并不理解这二者之间究竟有何关联。他认为，冰冻和岩石可以帮助彗星内部的微生物抵御宇宙辐射的影响。
Bidle和同事指出，新的发现的另一方面的意义在于重现地球冰川期末期的生物遗传多样性。他们认为，融化的冰架可以提供丰富的“基因冰棒”（gene popsicle，指被冰冻的DNA），从而使科学家构建出冰川末期地球上所有的微生物种类的基因组。
图片说明：科学家发现，南极800万年冰核中的细菌仍具有活性（图片来源：Bidle et al., PNAS）
相关阅读（英文）
美国哥伦比亚大学和洛克菲勒大学科学家利用细菌作为“特洛伊木马”，绕过人体免疫系统的监控，将病毒直接运送至肿瘤内部。随后，细菌与病毒协同作战，对癌细胞发起强力攻击。相关研究成果发表于最新一期《自然·生物......
在显微镜下的微观世界里，那些我们肉眼看不到的小生命，每天都上演着惊心动魄的“饥饿游戏”。最近，美国亚利桑那州立大学、瑞士苏黎世联邦理工学院以及瑞士联邦水科学与技术研究所组成的国际科研团队，发现了一种令......
在微观世界里，微生物会争夺地盘、向敌人喷射化学物质，有时还会利用微观地形来获得优势。一项研究发现，细菌可以利用邻近酵母细胞形成的液体小囊加速移动。这些微观的水分痕迹使细菌能够游得更远、传播得更快，揭示......
研究人员发现，即使使用60℃高温水洗程序清洗衣物，洗衣机仍无法清除潜在有害细菌，这一发现可能与抗生素耐药性上升有关。近日，PLoSOne发表的一项研究表明，受污染的织物可能成为持续数周的感染源，但研究......
3.2米口径射电/毫米波望远镜——“三峡南极眼”，已成功部署于南极中山站，实现我国在南极中山站的首次射电天文观测。三峡大学联合中国极地研究中心、上海师范大学3日在湖北宜昌公布了这一信息。射电望远镜是“......
水稻白叶枯病、番茄青枯病、猕猴桃溃疡病……这些细菌性病害会引发作物叶斑、枯萎、腐烂，严重时可造成作物绝收。然而，传统抗细菌农药不仅种类匮乏，而且大多采用铜制剂和抗生素等方式“无差别杀菌”，对环境并不友......
1年前，H5N1亚型高致病性禽流感开始在南极半岛传播，杀死了许多海鸟。科学家们那时就想知道这种致命的病原体在偏远大陆的传播速度有多快、会给当地野生动物造成多大的破坏。现在，他们有了部分答案。据《科学》......
近日，东北农业大学单安山教授团队成功构建了兼具抗菌活性和细胞穿透活性的“双功能”自组装纳米抗菌肽用于对抗细胞内细菌，相关成果发表在《先进科学》上。“双功能”自组装纳米抗菌肽的性能。东北农业大学供图随着......
在人类肉眼难以察觉的微观世界中，微生物无处不在，它们之间的博弈与互动构成了复杂的生态系统网络。铁是微生物维持生存的必需元素，也是微生物之间的博弈互动所争夺的核心稀缺资源。然而，微生物在铁元素博弈中遵循......
近日，包括天津大学生物安全战略研究中心主任、北洋讲席教授张卫文在内的一个由国际顶尖合成生物学家组成的国际专家团队在《科学》发文，呼吁谨慎并采取集体行动来解决镜像细菌发展带来的潜在风险。据介绍，“镜像细......