美國科學(xué)家最近成功復(fù)活了一種12萬年前的微小細(xì)菌,,這種細(xì)菌被深埋在格陵蘭島約3千米的冰層下,。科學(xué)家們表示,通過研究這種復(fù)活的細(xì)菌,,人類可以推測出其它星球上可能存在的生命形態(tài),。
美國賓夕法尼亞州立大學(xué)科學(xué)家詹妮弗-拉弗蘭德-克澤領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊,對這種重新復(fù)活的細(xì)菌進(jìn)行了描述和定義,。詹妮弗稱,,該細(xì)菌已經(jīng)被正式命名為“Herminiimonas glaciei”,它的身長大約有0.9微米,,直徑只有0.4微米,,比著名的大腸桿菌小10到50倍。詹妮弗認(rèn)為,,“這種細(xì)菌最獨特的地方就是它的體積非常小,,看起來好象是營養(yǎng)不良,而這正是它能在如此惡劣的環(huán)境中生存下來的原因,。”科學(xué)家們解釋說,,由于這種生物的體積很小,它們的體表與外界的接觸率就大,,從而能夠更有效地從外界吸收營養(yǎng)物質(zhì),。體積小也幫助它們更容易地躲避掠侵者的毒手,從而在這種天寒地凍的夾縫環(huán)境中生存下來,。
科學(xué)家們推測,,在這種惡劣生存環(huán)境下,細(xì)菌不能夠生長和繁殖,,但它們?nèi)阅軌蛐迯?fù)任何分子損傷,,維持生命存活12萬年之久。正是由于它的微小體形,,它才能夠得以生存于冰層的紋理之中,,通過吸收冰層中稀缺的營養(yǎng)而度日。這種生物還長有尾巴一樣的鞭毛,,這種鞭毛可以幫助它在冰層的紋理中穿行以尋找食物,。詹妮弗解釋說,“在冰雪中,,我們通??梢园l(fā)現(xiàn)塵埃、真菌孢子,、植物孢子以及礦物或其他有機(jī)物碎片等物質(zhì)。因此,,我們假定這種細(xì)菌正是依靠冰雪中的這些物質(zhì)而生存,。”這些生物體之所以生存在冰中,是因為當(dāng)冰川形成時,它們正好被擱淺在那里,。在冰川形成時,,如果它們有幸躲到了冰縫里,那它們就找到了理想的藏身之所,,因為冰縫里的液體通常都會含有一些營養(yǎng)物質(zhì),。
詹妮弗研究團(tuán)隊在發(fā)現(xiàn)了這種略帶紫褐色的細(xì)菌后,首先將它放置于2攝氏度的實驗環(huán)境中長達(dá)7個月,,然后又把它放在5攝氏度的實驗環(huán)境長達(dá)4個半月的時間,。經(jīng)過近11個半月的實驗,終于將它喚醒,。詹妮弗由此推測,,在其他星球或衛(wèi)星之上也許也存在著相似的微生物,比如火星的兩極的冰層或是木衛(wèi)二的海洋冰層之中都有可能,。詹妮弗表示,,“因為冰層可能是保存核酸、其他有機(jī)化合物或細(xì)胞的最佳媒介,,所以在這些環(huán)境中發(fā)現(xiàn)這些物質(zhì)的可能性極大,,原因就在于這些環(huán)境的氣候極冷。這就給了我們發(fā)現(xiàn)它們是否存在的希望,,我們就可以對它們進(jìn)行準(zhǔn)確地定位,。”
據(jù)估計,地球上大約生活著300多萬種細(xì)菌微生物,,但目前已被確認(rèn)的只有不到8000種,。在這些已被確認(rèn)的微生物中,只有大約10種來自極地冰層和冰川,。有科學(xué)家此前曾宣稱,,在海底生活著的微生物遠(yuǎn)比人們想象得要多。在此之前,,科學(xué)家們曾在南極洲冰層以下4公里處發(fā)現(xiàn)存活著的細(xì)菌,,此外,2005年研究人員在美國阿拉斯加州一個冰凍的池塘中發(fā)現(xiàn)3.2萬年前處于睡眠狀態(tài)的細(xì)菌,??茖W(xué)家們發(fā)現(xiàn)了微生細(xì)菌的一種生理機(jī)制,從而解釋了細(xì)菌如何幸免于極端寒冷惡劣的生存環(huán)境,。
格陵蘭島是世界上最大的島嶼,,它的總面積為218萬平方公里,比世界上面積第二大的新幾內(nèi)亞島,、第三大的加里曼丹島,、第四大的馬達(dá)加斯加島的面積總和還要大,。格陵蘭島位于北大西洋,2/3的面積位于北極圈內(nèi),,最北端距北極點不到800公里,,氣候嚴(yán)寒、狂風(fēng)凜冽,,年平均溫度低于零度,。格陵蘭島是一個冰雪覆蓋的神話世界,其最顯著的地貌特征是廣大厚實的冰原,,規(guī)模之大僅次于南極洲,。(生物谷Bioon.com)
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Int J Syst Evol Microbiol 59 (2009), 1272-1277; DOI 10.1099/ijs.0.001685-0
Herminiimonas glaciei sp. nov., a novel ultramicrobacterium from 3042 m deep Greenland glacial ice
Jennifer Loveland-Curtze, Vanya I. Miteva and Jean E. Brenchley
Department of Biochemistry and Molecular Biology, The Pennsylvania State University, University Park, PA 16802, USA
A Gram-negative ultramicrobacterium (designated strain UMB49T) was isolated from a 120 000-year-old, 3042 m deep Greenland glacier ice core using a 0.2 µm filtration enrichment procedure. Phylogenetic analysis of the 16S rRNA gene sequence indicated that this strain belonged to the genus Herminiimonas of the family Oxalobacteraceae of the class Betaproteobacteria. Strain UMB49T was most closely related to Herminiimonas saxobsidens (99.6 % sequence similarity), Herminiimonas arsenicoxydans (98.4 %), Herminiimonas aquatilis (97.6 %) and Herminiimonas fonticola (97.9 %). Genomic DNA–DNA hybridization showed low levels of relatedness (below 57 %) to H. saxobsidensand H. arsenicoxydans. Cells of strain UMB49T were small thin rods with a mean volume of 0.043 µm3 and possessed 1 or 2 polar and/or 1–3lateral very long flagella. The original colony pigmentation was brown-purple but after recultivation the colonies were translucent white to tan coloured. Strain UMB49T grew aerobically and under microaerophilic conditions. The strain produced catalase and oxidase, but did not reduce nitrate. Sole carbon sources included citrate, succinate, malate, lactate and alanine. The strain produced acid from L-arabinose, D-arabinose, L-xylose, D-xylose and D-ribose. The DNA G+C content was 59.0 mol%. Based on differential characteristics of strain UMB49T and recognized Herminiimonas species, it was concluded that strain UMB49T represents a novel species of the genusHerminiimonas, for which the name Herminiimonas glaciei sp. nov. is proposed. The type strain is UMB49T (=ATCC BAA-1623T=DSM 21140T).