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海底世界中隐藏着怎样的生命极限

http://www.e23.cn2012-05-31科技日报

摘 要:科学家们发现了深埋于海底之下红色黏土中的一种微生物,它靠着极其微量的氧气存活,至今已经有8600万年之久。

  ———— 惊 叹 ————

  它们拥有最慢的新陈代谢速度

  在没有任何新鲜的有机物供给的情况下,一些微生物能够在海底沉积物下存活数百万年,这是科学家们早就知道的事实。按照每100年1毫米的沉降速度来说,在太平洋北部的环流,微生物新陈代谢的速度可以让沉积物在海床下数米都保持氧化状态。

  沉积物柱在海底以层层叠叠的方式积累,它们可以深达数公里,最新的物质位于顶部而最老的物质则位于底部。“就像你想象一粒沉积物的颗粒落在表面上,一千年以后,另一粒颗粒才会再落下来。”罗伊这样描述这种速度。由此,形成一片薄薄的沉积物断层需要上百万年。

  “它们在8600万年前就在这片沉积物的表面开始吃他们的‘午餐’,就好像他们在一口一口地咬一个馅饼,咬成一半,再一半,但没有谁吃到最后一口碎屑。这简直难以置信。”罗伊这样形容道。

  这些微生物对其沉积物生物质的周转速度为几百年至几千年一次。这可能反映的是细胞分裂的速度,但它也可能只是表明一个为期1千年的细胞修复周期。在最低限度情况下,微生物需要能量来维持其跨膜电位并维持其酶和DNA的运作;罗伊及其同事怀疑这些微生物种群可能生活在维持生计所需的最低能量要求的水平从而得以存在,但他们还没有任何的具体证据。

  罗伊和他的同事将这些研究成果发表在最近的《科学》杂志上。他们称,这种细菌可能拥有世界上最慢的新陈代谢速度,用极少的氧气和营养就能够维持生命。“我的体重是140磅,我每天吃的东西有几磅重,所以要是吃掉

  和我体重一样那么多东西的话,需要个把月。而这些细菌却需要几千年!”罗伊这样描述。

  发现这些“慢动作”家伙的科学家不止罗伊一人。位于日本南国市的海洋研究开发机构的诸野祐树最近研究了日本附近太平洋海底之下的类似的低能量微生物群落。罗伊说,由于它们的新陈代谢速度异常慢,单个细胞可能拥有极长的寿命。有些细胞看似完好无缺,但要完成细胞分裂产生子细胞,它们中的每一个都要花数百或上千年的时间来积聚足够的能量。这意味着细胞中有一些年龄或许已有数千岁了。

  在地球上的其他地方,生命存在的主要目的是为了维持繁殖而积累足够多的能量。不过在能量极端贫乏的群落中,繁殖没有那么大的意义,因为这会创造出也需要食物的新对手。他说:“如果你只能勉强满足自己的能量需求,那分裂成两个无异于自杀。”他认为,这些细胞用它们积聚的能量来修复在几个世纪的使用过程中受损的细胞分子比用这些能量来维持细胞分裂更有意义。

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网络编辑:张晓颖
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