格陵蘭冰層發現存活12萬年細菌
據國外媒體報道,美國科學家日前稱,他們最近在寒冷的格陵蘭島冰層下發現了存活時間長達12萬年的微生物細菌。這些細菌生活在冰層以下3.2公裡,那裡常年低溫、高壓缺氧、食物匱乏。
大多數生物體都要經常面對如何平衡生存環境的問題,比如,在熱帶沙漠地帶生活的居民能夠享受到很好的陽光,但同時就必須忍受脫水帶來的折磨。一種被稱作格陵蘭金黃桿菌的微生物在距格陵蘭島冰層下面3.2公裡的地方被發現。那裡環境極其惡劣:溫度常年在零下9攝氏度以下,另外,那裡終年高壓缺氧,食物匱乏。科學家們認為,一種由液體水形式構成的微型薄膜自然地依附于細菌週圍,氧氣、氫氣、甲烷和其他氣體都可從週圍的氣泡散播到薄膜之中,為細菌提供足夠的食物來源維持生命。事實上,在這種環境下任何細菌都可以存活于固體冰雪中,抵抗零下低溫和高氣壓。在這種惡劣生存環境下,細菌不能夠生長和繁殖,但它們仍能夠修復任何分子損傷,維持生命存活12萬年之久。
這種新物種的個頭極小,只有大腸桿菌的十到百分之一那麼大,而這正是它能在如此惡劣的環境中生存下來的原因。科學家們解釋說,由于這種生物的個頭小,它們的體表與外界的接觸率就大,從而能夠更有效地從外界吸收營養物質。個頭小也幫助它們也更容易地躲避掠侵者的毒手,從而在這種天寒地凍的夾縫環境中生存下來。美國賓西法尼亞州研究員詹尼弗-拉夫蘭說,這些生物體只所以在生存在冰中,是因為當冰川形成時,它們正好被擱淺在那裡。在冰川形成時,如果它們有幸躲到了冰縫裡,那它們就找到了理想的藏身之所,因為冰縫裡的液體通常都會含有一些營養物質。
拉夫蘭、簡-布倫切裡和她們的同事們分析了該物種的遺傳學、生理學、生物化學和體型結構方面的特征,他們想型明白這些細胞是在那麼極端的環境中是怎麼活下來的,然後進一步考察一些生物在地球以至地球以外的惡劣環境中生存下來的原因。拉夫蘭在接受記者採訪時說,這些冰凍環境,包括冰川和永久冰凍帶,是對火星、木衛二星和其它我們尚不知道的太陽系上其它行星環境的理想模擬。
據估計,地球上大約生活著300多萬種微生物,但目前已被確認的只有不到8000種。在這些已被確認的微生物中,只有大約10種來自極地冰層和冰川。本週,在波斯頓舉行的美國微生物學會大會上,拉夫蘭將向與會者介紹她的研究成果,該項研究是由美國能源部和航空航天局下面的國家科學基金資助的。而另外一個學術團體此前則宣布,在海底生活著的微生物遠比人們想象得要多。在此之前,科學家們曾在南極洲冰層以下4公裡處發現存活著的細菌,此外,2005年研究人員在美國阿拉斯加州一個冰凍的池塘中發現3.2萬年前處于睡眠狀態的細菌。科學家們發現了微生細菌的一種生理機制,從而解釋了細菌如何幸免于極端寒冷惡劣的生存環境。 |