在能量貧乏的海底沉積物中 日本發現存活逾億年的微生物

科技日報北京7月28日電 （記者張夢然）據英國《自然·通訊》雜誌28日發表的一項微生物學研究，日本科學家團隊在能量最貧乏的深海沉積物中，發現有微生物羣落維持了1.015億年的代謝潛力。

理論來講，經過幾百萬年時間在海底沉積下來的沉積物，幾乎沒有能讓細胞維持代謝活躍狀態的能量。雖然科學家已經能夠恢復沉積物中的微生物羣落，但迄今尚不清楚它們是如何在如此惡劣的條件下生存以及究竟存活了多久。

日本國立研究開發法人海洋研究開發機構（JAMSTEC）科學家諸野祐樹及其同事，此次分析了從南太平洋環流區的深海平原以下收集的沉積物樣本，其大約在海平面以下3700米至5700米。這些沉積層是在1300萬年前到1.015億年前的一段時間內沉積下來的，雖然其中也存在氧氣，但包含的有機物（比如碳）非常有限。

研究團隊進行了孵化實驗：採用以同位素標記的碳和氮基質作為生物活動示蹤劑，檢驗1300萬年前到1.015億年前樣本中的細胞是否能夠以基質為食、正常分裂，從而存活下來。他們發現，某些微生物對孵化條件反應迅速，在68天的孵化期內，其數量增加了逾4個數量級。

在最古老的沉積物樣本中（1.015億年前），他們觀察到微生物活躍攝取同位素標記的化合物，而且細胞總數在增加。研究人員利用DNA測序和16S rRNA基因譜分析技術，確定了哪些類型的微生物在羣落中占主導地位——其中大多數是需氧細菌。

研究人員指出，海底滲透性的降低和沉積物層的厚度似乎會阻止微生物在各層之間移動。他們總結表示，海底下面沉積物中的微生物羣落可以至少保持代謝活躍狀態長達1.015億年。

另據今年一月份消息，另一組日本科學家經過十年探索，利用深海沉積物培養出一種神秘單細胞微生物並命名為“普羅米修斯”，其將幫助人類揭示覆雜的真核生物的起源。

總編輯圈點

地球上的很多單細胞生物，都在海牀之下生活。在海底，時間的流逝都變得緩慢。外界滄海桑田，在這裏，不過是沉積物又積累了薄薄一層。每一釐米都在訴説一段漫長時光的故事。沉積物淤泥裏，也是地球上營養物質最貧瘠的區域之一，這裏形成了一個相對封閉的空間，沒有多少物質交換，沒有多少氧氣和有機物。微生物，就在這樣的環境中，熬過歲月變遷，緩慢地進行着它們的新陳代謝。這些微生物，也是倖存者，身上攜帶着關於宇宙洪荒的秘密。