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中国时间: 14:45 2016年12月11日星期日

海底微光下的微生物


人类所生活的这个世界可以说是无奇不有,比如海洋里的许多生物往往利用周围有利的环境而生存下来。科学研究人员不久前发现了一种能够依赖海底微弱光亮而生存的微生物。

*利用深海微光新陈代谢*

科学家们在太平洋最深和最黑暗的海底发现一种微生物。奇怪的是,这种微生物是利用光合作用而生存的。据美国国家科学院最近发表的一项报告,这种微生物是利用深海热液流通口所发出的微弱光亮来促成它的新陈代谢。

这些热液流常常被称做黑烟洞,火山的熔岩就是从这些洞口涌出地球的外壳,它们的周围存在着一些奇奇怪怪的生物。但是,据科学家们所知,这次发现的微生物是自然界唯一利用阳光以外的光亮,来促成光合作用的有机体。这也可能是最令人感到意外的。

*深海光合作用有机体*

美国亚利桑那州立大学的生物化学家布兰肯希说:“这次发现扩大了我们的视野,让我们认识到某些可能产生光合作用的不同环境。”

布兰肯希普和他的同事利用从东太平洋热液流通口取得的海水,培育出一种美丽的碧绿色有机体。这些流通口位于墨西哥海岸外面深达两千五百米的海底。他们在十年前开始寻找深海光合作用有机体。在这之前,美国维吉尼亚州威廉玛丽大学的科学家范杜福曾经发现热液流通口会发出少许光亮。

就像炙热的电炉会发出光亮一样,热液流通口在有摄氏400度高温的液体出现时,也会发出微弱的光亮。这种光亮大部份处于红外线的光谱之内,不能被微生物吸收,但是也有一部份到达看得见的光谱边缘。微生物就是靠这一部份光亮维持生存。

*绿硫磺菌有机体微生物*

研究人员要用夜视镜才能看到这一点光亮。根据脱氧核醣核酸分析人员的研究结果,这些微生物属于一组叫做绿色硫磺菌的有机体。它们需要在氧气含量很低的情况下,利用硫磺来完成新陈代谢,而热液流通口正是存在着丰富的硫磺,缺少氧气,所有绿色硫磺菌都带有能够收集光亮的精密分子。

布兰肯希普说:“这种硫磺菌最善于在微弱光亮下完成光合作用,所以,它们会在深海的环境当中被发现。”

*少氧海洋环境中生存*

伦敦玛丽皇后大学的科学家艾伦说,据研究人员猜测,有机体最初是利用热液的亮光,而不是阳光来发展出光合作用的,所以,光合作用的产生,可能比大多数人所想像的要早很多。

但是,脱氧核醣核酸的分析人员表示,这次发现的微生物并不是现代绿色硫磺菌的祖先,而是和硫磺菌属于同一个时期的有机体。绿色硫磺菌是在有阳光照射,含少量氧气的海洋环境当中生存的。

温哥华哥伦比亚大学的科学家毕提说,和红外线的光亮相比,所有这些细菌更适合收集阳光,所以,新发现的微生物的祖先,可能是在有阳光照射的区域发展出光合作用。后来,其中一部份可能被冲到深海的热液流通口,就在那里生存下来。

毕提认为,这些有机体在海洋表面最多只能生存两个星期,而接下来能够让它们维持生存的含丰富硫磺,少量氧气的环境远在两千250公里以外。所以,在东太平洋海底热液流通口发现的有机体,可能就是靠流通口的亮光来维持生存。

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