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《自然》:海洋细菌具有“阿凡达”般的生物感应能力

六度分离 2010-07-23
据英国《新科学家》杂志报道,在科幻电影《阿凡达》中,生活在潘朵拉星球上的纳威人能够将自己的神经束与该星球上生物圈所有生命元素进行连通,其中包括磷光植物和像翼龙一样的鸟类。目前,科学家最新研究显示,地球上也具有像《阿凡达》电影中类似的互连感应生态系统,一种生活在海底泥泞沉积物中吞食硫磺的细菌就具备特殊的生物感应能力。

一些研究人员认为海底沉积层中的细菌通过微生物纳米线形成的网络进行连接,这些精细的蛋白质细丝携带电子来回摆动,使得细菌群落成为一个超有机体(一群相互依赖、共同行为成为一个单位的有机体,如群居昆虫)。目前,丹麦奥尔胡斯大学的彼得·尼尔森和他的研究小组发现支持这一颇具争议理论的有力证据。

尼尔森说:“这项发现非常吸引人!它违背了我们迄今所掌握的知识。这些微生物可以远距离彼此生活在电子共生系统中。之前我们所理解的生命应当长得什么样,它们能够做什么,什么无法做,以上一切的状况目前都必须换个思维进行考虑。”

许多海洋细菌通过氧化硫化氢气体可以产生能量,这种现象在海洋沉积层较普遍。为了实现这一点,生活在海底的微生物需要使用海水中的氧气,在硫化物被分解时便于携带电子。

尼尔森和研究小组成员在奥尔胡斯地区附近的海底...
据英国《新科学家》杂志报道,在科幻电影《阿凡达》中,生活在潘朵拉星球上的纳威人能够将自己的神经束与该星球上生物圈所有生命元素进行连通,其中包括磷光植物和像翼龙一样的鸟类。目前,科学家最新研究显示,地球上也具有像《阿凡达》电影中类似的互连感应生态系统,一种生活在海底泥泞沉积物中吞食硫磺的细菌就具备特殊的生物感应能力。

一些研究人员认为海底沉积层中的细菌通过微生物纳米线形成的网络进行连接,这些精细的蛋白质细丝携带电子来回摆动,使得细菌群落成为一个超有机体(一群相互依赖、共同行为成为一个单位的有机体,如群居昆虫)。目前,丹麦奥尔胡斯大学的彼得·尼尔森和他的研究小组发现支持这一颇具争议理论的有力证据。

尼尔森说:“这项发现非常吸引人!它违背了我们迄今所掌握的知识。这些微生物可以远距离彼此生活在电子共生系统中。之前我们所理解的生命应当长得什么样,它们能够做什么,什么无法做,以上一切的状况目前都必须换个思维进行考虑。”

许多海洋细菌通过氧化硫化氢气体可以产生能量,这种现象在海洋沉积层较普遍。为了实现这一点,生活在海底的微生物需要使用海水中的氧气,在硫化物被分解时便于携带电子。

尼尔森和研究小组成员在奥尔胡斯地区附近的海底采集了具富细菌的沉积层样本,在实验室他们首次在海水中移除并置换了沉积层样本上的氧气。令研究人员惊奇的是,在再次引入氧气扩散至沉积层样本之前,他们测量发现样本表面几厘米深度的细菌释放的硫化氢气体已开始分解。相关论文发表于《自然》杂志。

尼尔森相信细菌之间的传导蛋白质细丝网络起到了重要作用,这种传导网络可以实现远程氧化反应,在沉积层样本中缺氧深层的细菌通过蛋白质细丝传导电子,将信息通讯传递至样本表面富含氧气的沉积层样本中,这样沉积层样本表面富含氧气区域的细菌可释放氧气。尼尔森称这一过程是“电子共生现象”。

其他证据也支持这一理论,多年来,地质化学专家就知悉海床中的细菌可产生微弱的电流,这一过程可用于建造微生物燃料电池。尼尔森说:“然而研究人员都聚焦于细菌如何产生电流,他们却忽略了细菌如何产生微弱的电流。”

美国加利福尼亚州圣地亚哥克雷格·文特尔协会生物地质化学家尤瑞·戈比说:“这是一项非常让人兴奋的研究结果!”他指出尼尔森的研究很大程度地暗示电子共生系统存在的可能性。

与电影《阿凡达》中的科幻情节相比,尼尔森称,我们并未发现该细菌通讯网络中有更高级的信息沟通交流。

作者:卡麦拉 来源:搜狐科学 转载链接http://news.sciencenet.cn//htmlnews/2010/2/228827.shtm
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    这个很有趣啊
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