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6000米以下深海生物如何“抗壓”?我國科學家首次揭秘
2025年03月11日16:26 來源:新華網(wǎng) 作者:趙穎全 陳凱姿
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歷經(jīng)10余年努力,我國科學家首次通過基因組學對深淵鉤蝦、深淵魚類、微生物等進行研究,揭開深淵生物高壓下得以生存的部分秘密,多篇成果3月7日在國際學術(shù)期刊《細胞》(Cell)上發(fā)表,為深入理解生命如何適應深淵環(huán)境提供了新的見解,也為研究深淵生態(tài)系統(tǒng)提供了寶貴的數(shù)據(jù)資源。

深淵,指水深超過6000米的深海區(qū)域,長期被認為是復雜生命的“禁區(qū)”。生物如何“扛住”超高水壓等深淵極端環(huán)境,一直是科學界的難題。2014年以來,中國科學院全球深淵研究團隊、華大生命科學研究院、上海交通大學等多家高校和科研單位,以分別組合的合作形式,對全球多個深淵海溝的若干生物樣本開展了多維度研究。

通過染色體水平基因組和群體遺傳學分析,科研人員證明了端足目鉤蝦具有適應極端深淵環(huán)境的基因。同時,研究成果認為,與共生菌“合作”調(diào)控體內(nèi)滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的濃度以維持細胞完整性,可能是鉤蝦“抗壓”的關(guān)鍵。另外,多不飽和脂肪酸的積累也能助力魚類對抗高壓。

科研人員深入分析了11種深海魚類的基因組數(shù)據(jù)。結(jié)果表明,一些古老的深海魚類在1億年前就已經(jīng)開始適應深海環(huán)境,而所有3000米以下深海魚類均存在的一種特殊基因突變,在魚類的深海高壓適應中發(fā)揮了潛在作用。

此外,科研人員構(gòu)建了完整的深海原核微生物基因數(shù)據(jù)集,鑒定出7564個物種的代表性基因組,其中89.4%為尚未被公開的新物種。研究還發(fā)現(xiàn),深淵微生物通過“精簡型”和“多能型”兩種適應策略,在高壓、低溫、寡營養(yǎng)環(huán)境中異常繁盛。


責任編輯:邱小宸
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