新发现极热生命形态:在沸腾中旺盛的微生物

http://www.sciencehuman.com   科学人 网站 2004-05-30

　　科学家日前发现了一种深海微生物，这种微生物比其它生物都更能耐热，它在121摄氏度的高温下仍能继续生长和繁殖。科学家将其非正式的命名为Strain 121，它是在海面以下几英里的喷涌浓缩矿物和高温海水的热液出口处发现的。目前科学家正着手探究它最大限度能承受的热量。

　　这个生产Strain 121微生物的出口地位于芬兰以南大约400公里的地方，这种微生物是首次发现的能在121摄氏度的高温下生长的生物有机体。

　　去年，马萨诸塞州大学的生物学教授德里克-拉夫力和研究者克兹姆-凯斯福从一块海底的热液出口附近采集来的植物中分离出了Strain 121。当研究员把Strain 121放入121摄氏度高温的高压灭菌锅(这是一种以高温消毒的医疗器械)中，而令人惊奇的现象出现了，在如此高温下，Strain 121竟能继续生长和繁殖。

　　拉夫力说：“这个温度能够杀死所有的已知生命，而Strain 121却存活了下来，这刷新了生物可以承受的最高温度的新记录。”以前所知的生物所能承受的极限温度是113摄氏度，这个记录是由一种名为Pyrolobus fumarii的微生物创下的。

　　特拉华州大学的耐高温微生物研究专家克雷格-凯瑞表示， Strain 121的发现是一个令人难以置信的事情，不过他还表示，也许存在在121摄氏度以上仍能存活的微生物。

　　拉夫力和凯斯福所研究的Strain 121标本采集自太平洋以下2.4 公里的一个海底热液出口。起初，标本被送到拉夫力的实验室是为了离析生长在铁上的微生物，但是，他们却意外的发现了Strain 121。Strain 121并不是一个异常的生物有机体，它获取能量的方式与人类一样，人类利用氧从食物中获取能量，而它利用铁从它的食物中获取能量。

　　从化学角度来分析，Strain 121的呼吸作用在简化三价铁到亚铁的过程中，形成了磁铁矿，这也是大约20亿年前地球上沉积的大部分含磁矿物的来源。

　　尽管拉夫力是分离和培养这种喜铁微生物方面的专家，但是凯瑞说，这个任务是极难完成的，而且很少有人能达到拉夫力的技术水平。

　　Strain 121是太古代的单细胞微生物，它与细菌相似但并不完全等同。“太古代”顾名思义是“远古”的意思，之所以如此命名是因为太古代生物几乎是处于生命之树的根部，它们一般生活在极端环境中，比如说极热、极冷、极咸或极酸等。

　　目前，拉夫力和他的同事正努力找出Strain 121 的基因组的排列顺序，并试图以此弄清楚这种微生物何以能耐如此高温。不过，拉夫力说：“一般来说，支持有机体在高温下生长的因素是比较难理解的。”

　　华盛顿大学的微生物地球化学家简-艾米德表示，Strain 121 只是众多能耐高温微生物中的一种，他并不认为Strain 121 的耐高温能力是超常的，他说：“与现存的所有有机体一样，它需要碳、能量、水和其它的所有生物所需要的一切东西，与众不同的是，它能适应高温和含铁能量物。”

　　凯瑞说：“让人吃惊的是，在导致大部分已知生物死亡的高温中，Strain 121的DNA仍然结合在一起，进行复制，而其它器官仍能保持正常的运行。”按照凯瑞的说法，像Strain 121这样的微生物在遗传基因上极可能有一套适热机制，他最后说：“这些东西在地球上已经有35亿年的历史了，它们有足够长的时间去解决这些问题。”(新浪)

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