通過研究在南極深海中生活的單細(xì)胞動(dòng)物有孔蟲(Foraminifera),美國科學(xué)家們找到了開發(fā)防水生物粘合劑的有效方法,,這一新發(fā)現(xiàn)將會(huì)對人類神經(jīng)科學(xué)以及人造假肢領(lǐng)域產(chǎn)生重要影響,。
近20年來,美國紐約州衛(wèi)生署科學(xué)家薩姆·博斯?fàn)柌粩酀撊牒涞哪蠘O洲麥克默多海峽水域,,在這片有機(jī)體異常豐富的水域中尋找有孔蟲類單細(xì)胞動(dòng)物,。有孔蟲類動(dòng)物,,簡稱為有孔蟲,是一種非常特殊的生物體,。最大的有孔蟲只有手指甲蓋大小,,卻能捕食體積比其體形大許多倍的生物。以全球化觀點(diǎn)來看,,科學(xué)家們可以通過分析有孔蟲在海水營養(yǎng)再循環(huán)中所扮演的角色,,了解這種生物的特性。海洋中存在著大量的有孔蟲,,它們像一個(gè)“碳接收器”一樣,,通過不斷吸收海水中的碳,形成其自身的碳酸鈣殼,??茖W(xué)家們非常想了解是否可以利用有孔蟲的這種特性,來平衡大氣中如二氧化碳,、甲烷等導(dǎo)致溫室效應(yīng)的氣體,。
博斯?fàn)柕闹饕芯磕繕?biāo)是,盡可能地了解所有基本的有孔蟲,,了解它們的生活環(huán)境,、生命周期、生殖結(jié)構(gòu),、飲食習(xí)慣以及有機(jī)體的進(jìn)化過程,;他還有興趣研究并了解有孔蟲是如何使用高效的水下粘合劑從砂石中吸取物質(zhì),形成自身微小卻復(fù)雜的外殼,。在美國國家科學(xué)基金會(huì)的資助下,,博斯?fàn)枀⑴c了美國南極洲項(xiàng)目,致力于解開這些基本疑問,。如果科學(xué)家們可以揭開天然高分子膠粘劑中的化學(xué)性質(zhì)之謎,,那么他們將可以研發(fā)一種強(qiáng)力的生物膠粘劑,造福牙科領(lǐng)域,、神經(jīng)外科學(xué)以及人造胳膊和肢體,。然而,博斯?fàn)柊l(fā)現(xiàn),,有孔蟲體內(nèi)的神秘粘合劑物質(zhì)比乍看上去時(shí)想象的要復(fù)雜得多,。這種粘合劑的基本成份似乎是蛋白質(zhì),上面覆蓋著厚厚的粘性碳水化合物,。有孔蟲的細(xì)胞可以向膜狀袋中分泌一些不同于細(xì)胞器官的成份,,然后將這種合成物拉進(jìn)粘稠的纖維中。
博斯?fàn)柋硎荆壳暗睦щy在于如何將這種物質(zhì)分解開來用以分析,,他已經(jīng)使用過了許多同事們用來分析照片的感光分析工具,,但結(jié)果卻非常不理想。最近,,他已將注意力轉(zhuǎn)向一個(gè)更深的研究層次,,即研究這種粘合物質(zhì)的進(jìn)化。目前,,令他驚喜的一個(gè)發(fā)現(xiàn)是,,早期進(jìn)化的有孔蟲也會(huì)分泌一些粘合劑。博斯?fàn)栠€了解到,,在原始有孔蟲中會(huì)同時(shí)出現(xiàn)簡單和復(fù)雜的粘合劑,,這些粘合劑中并不存在著從簡單到復(fù)雜的結(jié)構(gòu)性進(jìn)化。就目前來看,,科學(xué)家們還很難在生物醫(yī)學(xué)中使用到這些粘合劑,,然而,科學(xué)家們正致力于研究這些粘合劑的起源以及它們對產(chǎn)生它們的生物體的重要性,。
有孔蟲是帶殼的海洋單細(xì)胞動(dòng)物,,一般為1毫米大小,因房室間由“口孔”相通而得名,,古今種類達(dá)4萬余種,,現(xiàn)生種類約6千余種。不同的有孔蟲對其所處海洋環(huán)境的深度,、溫度,、鹽度等反應(yīng)靈敏,遺骸又能長久保存于地層中成為化石,,因此它既是研究海洋生態(tài)學(xué)的良好材料,,又是石油、地質(zhì)勘探等科學(xué)領(lǐng)域的必不可少的優(yōu)越的環(huán)境指示生物,。有孔蟲的作用之大,、用途之廣,被譽(yù)為“大海里的小巨人”,。更為奇妙的是,,“有孔蟲”的繁殖有兩種方式··有性繁殖和無性繁殖,兩個(gè)有孔蟲聚在一起就可以共同生存繁衍下一代,,傳遞它們生命的種子,。