发布时间:2015-02-27 16:50 原文链接: 日本研究人员在最深海沟峡谷中发现一种罕见细菌

  几年前,电影导演詹姆斯·卡梅隆花了几个小时在世界上最深的海洋峡谷中寻找生命的迹象,他确实发现了几个奇怪的海洋动物。但在潜水相机无能为力的马里亚纳海沟深处,真正的科学探索行动正在揭开深海生物的神秘面纱。

  据《科学美国人》官方网站2月24日报道,来自日本的研究人员在名为挑战者深渊(Challenger Deep)的海沟峡谷中,发现了一种细菌正在茁壮成长,相关报告发表在23日出版的美国《国家科学院学报》上。特殊之处在于,他们发现的是一个细菌群落,这种被称为“异养微生物”的细菌并不能自己产生食物,必须“猎食”水中的其他微生物细菌才能得以生存。

  与浅海水域相比,在海底峡谷深处发现大型生命形式并不多见。然而,异养微生物却比较丰富,“类似于未被处理过的井水”,日本海洋地球科技机构的微生物学家、论文第一作者布浦拓郎(音译)说。

  海床的平均深度是4000米,而位于西太平洋的马里亚纳海沟的挑战者深渊谷底深度接近11千米。日本研究人员借助一台远程操控机器人,测量了峡谷谷底生命存活的温度、盐度以及海水的化学性质,发现海洋微生物的多样性随着深度而变化。基因指纹技术确认了基于不同基因的多种微生物,还能指出不同种群之间的丰度差异。

  海洋里的无形生命无处不在,但是微生物在接近海面以及在海床上比较多见,因为这两个区域比较容易找到食物。海洋是分层次的,温暖的多盐层在最上面,到海面以下400米,海水变得又冷又少盐。最深处的水大概只有1摄氏度。

  浮游植物基本都拥挤在表层海水中,因为阳光只能渗透到海面以下100米。化能自养菌或者微生物能将化合物硫和氨转化为食物,其在微生物贫乏的深海区域中大量存在。

  此次研究表明,到了深度6000米以下,取而代之的则是大量异养微生物了。结合其他研究,到目前为止,在如此之深的海底世界已经发现了所有类型(细菌、古菌、酵母、病毒等)的微生物。

  研究人员说,峡谷深处的异养微生物可能从沉降的颗粒中获取食物,这些沉降颗粒来自分解的粪便或灰尘,还有可能来自地震引发的山体滑坡等地质过程所释放出来的富含有机物的沉积物。

  “这些大型的滑坡和崩塌在有人类生命以来是非常罕见的,但这种地质事故在地质时间的标尺上发生得相当频繁,且其释放有机物的过程会非常漫长。”布浦拓郎说。另一个独立团队最近还在报告中称,此处深海沟峡谷谷底沉积物所承载的微生物比附近的巨大海床要丰富得多。

相关文章

科学家阐明生态系统功能的微生物维持机制

近日,东北林业大学生态学院团队在生态系统多功能性的微生物维持机制方面取得新进展。该研究揭示了土壤微生物通过调整高产-资源获取-胁迫耐受生态对策来应对干旱的内在机制,从微生物生态对策的新视角阐明了生态系......

复旦大学粟硕团队绘制全球首个哺乳动物高分辨率微生物与耐药基因图谱

哺乳动物体内微生物及其携带的抗生素耐药基因(ARG)的跨宿主传播,是潜藏的重大公共卫生风险源。然而,现有研究面临多重技术瓶颈:低丰度微生物难以检测导致潜在病原漏报;大量未报道的微生物物种缺失限制了多样......

新疗法实现细菌与病毒协同抗癌

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......

研究发现热融塌陷促进土壤微生物碳利用效率

持续的气候变暖造成多年冻土大面积融化。作为剧烈的冻土融化形式,热融塌陷会在短时间内改变植被、土壤和水文等过程,从而影响土壤微生物及其介导的碳过程。微生物碳利用效率是指微生物将吸收的碳分配至自身生长的比......

微生物可复刻巧克力风味

英国科学家研究发现,微生物群落能通过发酵可可豆,复制出高品质巧克力的风味特征,研究或能帮助提升醇正风味巧克力的工业化生产。相关研究8月18日发表于《自然-微生物学》。巧克力的独特风味取决于可可豆的发酵......

“生长曲线”当指挥:难养微生物也能唱“独角戏”

在地球的深海热泉、湿地,或者动物肠道和沉积物等环境中,生活着一群“无氧居民”——厌氧微生物。他们能分解有机废物、产生甲烷等可再生能源,还能参与温室气体的生成和消减——从污水处理厂到畜禽养殖、从沼气利用......

第十六届全国微生物资源学术研讨会召开

8月13日至17日,第十六届全国微生物资源学术研讨会在甘肃省张掖市召开。来自全国高等院校、科研院所和企业的500余位专家、学者及科研代表齐聚一堂。会议共安排了142场学术报告,包括34场大会主报告、8......

我国学者在精准抗菌研究领域取得进展

图TseVs效应蛋白的种属特异性抗菌机制在国家自然科学基金项目(批准号:32270061和32100019)资助下,南方科技大学傅暘教授研究团队在VI型分泌系统(T6SS)抗菌效应蛋白(以下简称:抗菌......

小小酵母,如何撬动跨界革命,引爆微生物的无限可能?

酵母,这一古老的微生物,不仅是人类饮食文化的重要伙伴,更在现代科技赋能下,衍生出食品加工用酵母、酵母加工制品、富营养素酵母等多样化产品,广泛应用于食品、农业、水产养殖、营养保健等领域。食品加工用酵母:......

细菌饿急了会先吃“邻居”?

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......