在能量貧乏的海底沉積物中

科技日報北京7月28日電 （記者張夢(mèng)然）據英國《自然·通訊》雜志28日發(fā)表的一項微生物學(xué)研究，日本科學(xué)家團隊在能量最貧乏的深海沉積物中，發(fā)現有微生物群落維持了1.015億年的代謝潛力。

理論來(lái)講，經(jīng)過(guò)幾百萬(wàn)年時(shí)間在海底沉積下來(lái)的沉積物，幾乎沒(méi)有能讓細胞維持代謝活躍狀態(tài)的能量。雖然科學(xué)家已經(jīng)能夠恢復沉積物中的微生物群落，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(kāi)發(fā)法人海洋研究開(kāi)發(fā)機構（JAMSTEC）科學(xué)家諸野祐樹(shù)及其同事，此次分析了從南太平洋環(huán)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(wàn)年前到1.015億年前的一段時(shí)間內沉積下來(lái)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(jìn)行了孵化實(shí)驗：采用以同位素標記的碳和氮基質(zhì)作為生物活動(dòng)示蹤劑，檢驗1300萬(wàn)年前到1.015億年前樣本中的細胞是否能夠以基質(zhì)為食、正常分裂，從而存活下來(lái)。他們發(fā)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(gè)數量級。

在最古老的沉積物樣本中（1.015億年前），他們觀(guān)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(shù)，確定了哪些類(lèi)型的微生物在群落中占主導地位——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(huì )阻止微生物在各層之間移動(dòng)。他們總結表示，海底下面沉積物中的微生物群落可以至少保持代謝活躍狀態(tài)長(cháng)達1.015億年。

另?yè)衲暌辉路菹?，另一組日本科學(xué)家經(jīng)過(guò)十年探索，利用深海沉積物培養出一種神秘單細胞微生物并命名為“普羅米修斯”，其將幫助人類(lèi)揭示復雜的真核生物的起源。