0.65億年前一顆小行星碰撞地球?qū)е铝说厍蚩铸埖臏缃^,，但是目前科學家發(fā)現(xiàn)一種較小的微生物仍可幸存于諸如此類災(zāi)難性碰撞的黑暗世界之中,。
在實驗中使用的一種叫做Chlorella vulgaris的光養(yǎng)生物
一種叫做兼養(yǎng)微生物(mixotrophs)的有機生物能夠消耗缺少陽光狀態(tài)下的有機物質(zhì)，它們能夠在長達數(shù)月灰塵覆蓋陽光的時間內(nèi)生存下來,，期間大量的已死和垂死有機物質(zhì)充滿著地球的海洋和湖泊,，它們可以以此為食物來源,。英國東英吉利大學生物學家哈里特-瓊斯(Harriet Jones)說：“兼養(yǎng)微生物使用某些資源和手段能夠很好地穩(wěn)定生存環(huán)境，并提供環(huán)境所無法提供的物質(zhì),。它們能夠很好地應(yīng)對極端生態(tài)環(huán)境,，確保其他一些有機生命體能夠存活下來。”
瓊斯和她的同事們通過將兼養(yǎng)微生物處于6個月的低光線或完全黑暗環(huán)境,，測試了它們的生命極限,。結(jié)果顯示，兼養(yǎng)微生物不僅能夠興旺生長,，此外令研究人員驚奇的是它們還可以幫助依賴陽光生命的有機生物也幸存于黑暗環(huán)境之中,。
模擬大災(zāi)難
長期以來，科學家一直置疑類似的彗星碰撞可能會結(jié)束恐龍在地球上的繁衍,，但多數(shù)研究人員卻認為這樣的碰撞事件足以釋放大量的灰塵遮擋地球上空長達6個月時間,，缺乏陽光將殺死大量的植物，使食物鏈中大量的動物食物供給消失,。
瓊斯稱,，許多科學家猜測體積更小的微生物可能幸存于完全黑暗的數(shù)月地球環(huán)境中，之前一些研究甚至關(guān)注兼養(yǎng)微生物等一些微生物是如何幸存于低光線和低食物供給狀態(tài)下,，但沒有人測試過兼養(yǎng)微生物是如何幸存于0.65億年前K-T物種滅絕事件,。
她強調(diào)指出，相應(yīng)的資料文獻顯示在物種滅絕事件之后的環(huán)境中將終止生物生產(chǎn)量,，但我們發(fā)現(xiàn)混合型水藻仍能正常生存,。瓊斯與英國開放大學微生物學家查爾斯-科克爾(Charles Cockell)進行了交流協(xié)商，科克爾是一位對災(zāi)難環(huán)境有深入研究的專家,，他們共同測試了在低光線至完全黑暗狀態(tài)持續(xù)6個月的環(huán)境下,，淡水和海洋兼養(yǎng)微生物是如何生存的，在短期的實驗中他們還添加了食物來源模擬正在衰減的有機物質(zhì),。
然而,，瓊斯和她的同事們也希望兼養(yǎng)微生物和光養(yǎng)生物(phototrophs)或依光微生物是如何幸存在一起的，他們分別測試了兼養(yǎng)微生物和光養(yǎng)生物,，并將它們放置在不同的光線條件下,。
在實驗中使用的具有兼養(yǎng)生物特征的“dinoflagellate Prorocentrum”
各種微生物混合實驗
最終的實驗結(jié)果顯示，兼養(yǎng)微生物能夠幸存于各種實驗,，在低光線條件下它們甚至能夠發(fā)育生長,，它們可以消費其他的有機生物或有機物質(zhì)，從而有助于在返回低光線條件下能夠恢復(fù)生存,，這種狀態(tài)或許非常類似于0.65億年前小行星碰撞地球所形成的灰塵云從開始至完全清除的過程,。
但令科學家們感到真正震驚的是依光微生物與兼養(yǎng)微生物混合生存時，它們是如何死亡的,。在完全黑暗的狀態(tài)下是不會發(fā)生光合作用的,，但是光養(yǎng)生物通過兼養(yǎng)微生物活動性制造的營養(yǎng)物質(zhì)循環(huán)可幸存下來,。瓊斯說：“我們對持續(xù)6個月的黑暗狀態(tài)下光養(yǎng)生物是如何幸存下來的非常感興趣，該狀態(tài)下它們根本無法進食,。”像這樣的發(fā)現(xiàn)會使研究人員反思在地球地質(zhì)記錄中某些生命體是如何幸存于悲慘的碰撞大災(zāi)難之中,。
此外，兼養(yǎng)微生物的活動性還使光養(yǎng)生物數(shù)量在1個月時間內(nèi)快速反彈至正常標準,，在實驗結(jié)束時,，兼養(yǎng)微生物和光養(yǎng)生物能夠更好地在一起生存。瓊斯解釋說：“只要兼養(yǎng)微生物作為可循環(huán)營養(yǎng)物質(zhì),，光養(yǎng)生物便能夠很快恢復(fù)生命循環(huán),。”
科學家們指出，當光養(yǎng)生物與兼養(yǎng)生物生存在一起時,，只有在低光線狀態(tài)下光養(yǎng)生物才無法適應(yīng)生存,，光養(yǎng)生物可能使用過多的能量試著在微弱光線條件下進行光合作用，或者饑餓的兼養(yǎng)微生物僅能以它們的同類有機物質(zhì)為食,。瓊斯指出,，我們僅是在實驗室的燒瓶中進行了這項實驗，但在自然環(huán)境中混合了大量的物種將是另外一種狀況,。
整體這項研究顯示兼養(yǎng)微生物如何在碰撞災(zāi)難中對某些生態(tài)環(huán)境提供支持,，以及如何預(yù)防大量的生物群體出現(xiàn)消亡。目前,，這項研究報告已發(fā)表在7-8月刊的《天體生物學雜志》上,。
瓊斯和她的同事們計劃混合更多物種進行深入的研究，進一步類似接近自然環(huán)境,。同時，他們計劃進一步將實驗時間從6個月縮短至3個月,。
