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最浪漫的海绵:深海物种大搜索

发表时间:2018-01-13 04:53:21  来源:  浏览:次   【】【】【

  在卡罗琳海山上拍摄的偕老同穴海绵。新华社发 徐奎栋摄

收获颇丰:采到“爱情海绵”

  在对卡罗琳海山进行首次科考的过程中,科研人员采集到丰富的生物和地质样品,其中包括一株象征永恒爱情的偕老同穴海绵。

  海绵是多细胞动物中最原始而简单的一个类群,虽然经历几亿年的进化,组织器官仍然没有分化,没有口和消化腔,一般呈瓶状、圆柱状或高脚杯状,体壁表面有很多进水孔。一些海洋生物喜欢在海绵内栖居。

  采样篮内一株约80厘米高的淡黄色海绵颇为引人注目。科考队员表示,这么大且有颜色的海绵非常少见,一般海绵都是白色。

  采集到的另一株海绵虽然“貌不惊人”,却“寓意颇深”。这株偕老同穴海绵高约50厘米,拥有精致的白色网络状形体,表面有晶体的刺。“偕老同穴”这一名称的由来和一种名为“俪虾”的小虾有关。这种小而纤弱的虾在很小时,常一雌一雄从海绵小孔钻入,生活在海绵中既安全又能得到食物,随着小虾长大,它们在海绵体内再也出不来,成对相伴生活,直至寿终,因此人们把这种海绵称为偕老同穴。在一些国家和地区,偕老同穴海绵是永恒爱情的象征,其干制标本也被作为定情信物送给心上人。

  本次下潜中,“发现”号还采集到了海胆、铠甲虾、海葵和珊瑚等生物样品。

  更多期待:寻找趋磁细菌新种属

  科考队员介绍说,“科学”号搭载的“发现”号遥控无人潜水器对卡罗琳海山南麓的部分区域进行了精细考察,最初下潜深度约1500米,随后逐渐向上爬,发现的生物也越来越多。在7个多小时的作业中,“发现”号采集到了20多个生物样品、两块岩石样品和深海水体样品等。

  细菌是原核生物,结构比较简单,一般只有一根鞭毛为其提供“动力”,无序游走。近年来国际上非常关注的趋磁细菌,不仅能感知磁场并向磁场方向移动,而且鞭毛最多达19根,因此拥有更强动力“配置”,在细菌中属于“豪华版”。

  中国科学院海洋研究所研究员肖天希望能在卡罗琳海山发现新的趋磁细菌种属,并对深海海山环境中的趋磁细菌进行系统调查研究。肖天科研团队博士刘佳说:“此前,我们在马里亚纳海山14个站位中均发现了趋磁细菌,其中包括14个新属、16个新种,只有3个是已知种属。海山的趋磁细菌有很高的种属特异性,希望这次能继续发现新的种属,对这个航次成果非常期待。”

  肖天介绍说,趋磁细菌大小在1至2微米之间,是一种非常古老的细菌,大概出现在距今32至34亿年间。其最主要特点是体内有磁小体,成分是四氧化三铁,因此它能感知磁场并向磁场方向移动,相当于有“方向盘”。

  “趋磁细菌是一种原核生物,原核生物的结构非常简单,一般只有一根鞭毛,为其提供‘动力’。但是趋磁细菌一般有7根鞭毛,我们发现最多的则有19根鞭毛,分为两簇。”肖天说,“这些鞭毛螺旋式运动,使得趋磁细菌获得向前的推进力,每根鞭毛的运动方向都不一样,它们之间的相互配合非常奇妙。”

  据介绍,趋磁细菌一般生活在有氧与无氧的过渡区。在北半球,趋磁细菌趋向北极方向运动,但也有少部分有趋南性;在南半球,趋磁细菌趋向南极方向运动,但也有少部分有趋北性。

  据了解,趋磁细菌是上世纪60年代由意大利一名医生最早发现。1975年,美国科研人员在趋磁细菌中发现有磁性纳米颗粒,并在知名学术期刊《科学》上发表,引起国际学术界关注。

  2000年,美国人在一块火星陨石上发现有类似趋磁细菌形状和成分的颗粒物,因此有人猜测地球上的生命是否是外星球带过来的,引起科学家对趋磁细菌的极大关注。另外,磁场和生命的关系,磁场如何保护生命,生物如何利用磁场,都是未解之谜,而趋磁细菌就蕴含着这些秘密。