探秘深海的“精靈”

2016年05月26日01:29 科技日報 作者：佚名

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　　一個個米粒大小的乳白色、黑色、紅色、黃色菌落，不規(guī)則分布在碗口大小的透明平板上。國家海洋局第三海洋研究所助理研究員王玉光從恒溫4攝氏度的冰箱里取出他的寶貝盒子，里面裝滿了這樣的圓形平板。

　　“看，這些菌落已經長起來了！”王玉光指著其中一個平板，上面培養(yǎng)出的菌落來自10天前“蛟龍”號在雅浦海溝5000多米處采集的近底水樣里的微生物。

　　在“向陽紅09”船的實驗室里，王玉光已開始對這些深海微生物進行初步培養(yǎng)。待回到研究所后，研究人員要繼續(xù)將平板上已長成的數(shù)百個菌落一一篩選出來，在不同溫度下逐個培養(yǎng)，以分離鑒定嗜壓、嗜冷的極端微生物。

　　“雖然工作量極大，但如果真能發(fā)現(xiàn)那些嗜壓、嗜冷的極端微生物，從中分離出有用的酶，對于食品加工、醫(yī)藥都有很大作用，”王玉光說。

　　最深處達8527米的雅浦海溝，高壓、幽暗、寒冷，但卻并非生命禁區(qū)。

　　5月15日至25日，“蛟龍”號載人潛水器在這里進行了五次下潛作業(yè)，帶回了很多珍貴樣品，包括海星、海參、海鰓、水母等肉眼可見的巨型底棲生物，近底層水樣、沉積物等。隱藏于它們之中的深海微生物，正是有望揭示生命起源和進化、影響全球氣候、治療人類疑難病癥的海底“精靈”。

　　沒有光合作用，生物的能量和食物從哪兒來？深淵底部的化能微生物可以利用巖石、沉積物、水體里的鐵、錳、硫化物等無機化學物質，合成有機物，自身獲得能量，也為底棲其他生物提供食物來源。這些微生物代替植物和藻類成了食物鏈最底端的供給者。

　　中國科學院深海科學與工程研究所副研究員李季偉指著一塊從雅浦海溝6300多米處采集到的沉積物樣品說，它包裹著一些巖石風化和火山活動帶來的碎屑物，含有豐富的鐵、錳等元素，可被海底的化能微生物利用。研究者將對比這些碎屑與周圍沉積物的差異，從而認識碎屑物與化能微生物的種類、數(shù)量間的關系。

　　除了揭示深淵底部化學環(huán)境與化能生命之間的協(xié)同演化關系，此次隨船考察的科學家還希望了解生活在深淵的生命對環(huán)境的響應機制。

　　“深海是地球上為數(shù)不多的遠離人類活動干擾的凈土，我們希望研究天然條件下微生物與環(huán)境之間是怎樣取得平衡的，這對于未來科學利用和保護深海有著很重要的意義，”國家海洋局第一海洋研究所研究員吳謖琦說。

　　據(jù)吳謖琦介紹，深海微生物活動頻繁且生物量巨大，在全球碳循環(huán)中扮演著重要角色。深海微生物在很大程度上影響著全球氣候，已有人估計，2000米水深以下沉積物中微生物所消耗的碳跟全球陸地上動植物所消耗的總量相當，但科研人員還需對它們的周轉率、利用率和轉化率深入研究。

　　深海也是無可替代的生物基因資源庫，是人類未來最大的天然藥物和生物酶制劑來源地?！叭绻馨l(fā)現(xiàn)一些微生物新種，從中提取有突出功能的活性化合物，說不定可以制造出新型抗癌藥物呢！”王玉光說。

　?。ㄐ氯A社“向陽紅09”船5月25日電）

(責任編輯：羅伯特)

劉平安

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