中國水產門戶網報道(2005年06月21日新聞)一個國際科學家小組20日說,在太平洋海面下2400米處生活的一種細菌,不需要陽光就可以進行光合作用。他們認為,這種細菌不僅改變了人們對地球生命的認識,也可能成為尋找外星生命的線索。
光合作用是地球生命系統的基礎,而已知的生物光合作用都依賴陽光。在海水中,陽光最深能穿透200米,以下就是黑暗、寒冷的世界,科學界通常認為這里的微生物等只能依賴化學反應的能量,而不會發生光合作用。
但是由加拿大、美國和德國科學家組成的一個研究小組在新一期美國《全國科學院學報》網絡版上發表論文說,他們在墨西哥附近的太平洋海水中發現了這種細菌,它屬于綠硫菌家族,依靠海底熱泉泉眼中極其微弱的光亮進行光合作用。
這種細菌非常罕見,它生活在約2400米深的海水中。這種細菌體內有高度敏感的感光“天線”,能借助一種氯化物收集到周圍微弱的光,并將光傳輸到自己的反應器中發生光合作用。
研究人員認為,這一發現證明了生命的“頑強性”。在地球上,光合作用不僅發生在地表,也可以依靠地熱活動發出的微弱光亮進行。而在宇宙中的其他星體上,也可能有類似的光合作用。
研究人員首次發現了一種能夠依靠太陽以外的光源生存的光合生物。這種生物是一種生活在墨水般漆黑的海底的細菌,它似乎能夠從深海熱液口附近的一種神秘光源中獲得能量。如果這一發現最終得到證實,那么將為研究地球的早期生命,甚至其他行星的生命形式提供線索。
自從科學家在1977年首次發現這片海底世界以來,深海的熱液口便帶領人們走進了一個神奇的動物園,從兩米長的蠕蟲到沒有眼睛的螃蟹,這些生物都在黑暗的海底茁壯成長。20年后,當研究人員證明熱液口周圍的海水利用地熱輻射產生了一種紅外線以外的光線時,這片世界似乎變得光明起來。盡管這種熱液口發出的光由于過于昏暗而無法被人眼觀察到,但是它的頻率卻實實在在地出現在可見光譜中。
為了確定這種所謂的熱液口光線是否能夠支持生物的光合作用,在美國弗吉尼亞威廉斯堡威廉與瑪麗學院的海洋生物學家Cindy Van Dover的帶領下,加拿大溫哥華大不列顛哥倫比亞大學的微生物學家Thomas Beatty、潭蓓谷亞利桑那州立大學的生物化學家Robert Blankenship以及其他科學家組成了一個研究小組。2003年,該研究小組的科學家乘坐森林洞海洋學研究所的研究潛水艇ALVIN下潛到2400米的深海中,在火山活動頻繁的太平洋海嶺附近的兩個熱液口中采集了標本。
這項研究終于得到了回報。研究小組在本周的美國《國家科學院學報》網絡版上報告說,他們首次發現了一種在沒有太陽的情況下也能夠存活的光合生物。只要能夠獲得硫元素和二氧化碳,這種細菌——科學家暫時將其稱為GSB1——似乎就可以依靠熱液口發出的一種光線過活。
加利福尼亞大學伯克利分校的微生物學家Bob Buchanan表示,“這項研究結果開辟了一個新天地,并且著實令人驚訝。”他說,一個尚未解決的問題是,GSB1到底是“長期生活在熱液口附近地區,還是生活在別處。”為了解開這個謎題,Beatty已經計劃對其他熱液口的光合生物進行分析。
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