日本发现存活逾亿年的微生物 帮助人类揭示复杂的真核生物的起源

来源:科技日报 2020-07-29 14:35:19

据英国《自然·通讯》杂志28日发表的一项微生物学研究,日本科学家团队在能量最贫乏的深海沉积物中,发现有微生物群落维持了1.015亿年的代谢潜力。

理论来讲,经过几百万年时间在海底沉积下来的沉积物,几乎没有能让细胞维持代谢活跃状态的能量。虽然科学家已经能够恢复沉积物中的微生物群落,但迄今尚不清楚它们是如何在如此恶劣的条件下生存以及究竟存活了多久。

日本国立研究开发法人海洋研究开发机构(JAMSTEC)科学家诸野祐树及其同事,此次分析了从南太平洋环流区的深海平原以下收集的沉积物样本,其大约在海平面以下3700米至5700米。这些沉积层是在1300万年前到1.015亿年前的一段时间内沉积下来的,虽然其中也存在氧气,但包含的有机物(比如碳)非常有限。

研究团队进行了孵化实验:采用以同位素标记的碳和氮基质作为生物活动示踪剂,检验1300万年前到1.015亿年前样本中的细胞是否能够以基质为食、正常分裂,从而存活下来。他们发现,某些微生物对孵化条件反应迅速,在68天的孵化期内,其数量增加了逾4个数量级。

在最古老的沉积物样本中(1.015亿年前),他们观察到微生物活跃摄取同位素标记的化合物,而且细胞总数在增加。研究人员利用DNA测序和16S rRNA基因谱分析技术,确定了哪些类型的微生物在群落中占主导地位——其中大多数是需氧细菌。

研究人员指出,海底渗透性的降低和沉积物层的厚度似乎会阻止微生物在各层之间移动。他们总结表示,海底下面沉积物中的微生物群落可以至少保持代谢活跃状态长达1.015亿年。

另据今年一月份消息,另一组日本科学家经过十年探索,利用深海沉积物培养出一种神秘单细胞微生物并命名为“普罗米修斯”,其将帮助人类揭示复杂的真核生物的起源。(记者张梦然)

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