深渊微生物通过“精简型”和“多能型”两种适应策略,在高压、低温、寡营养环境中异常繁盛
历经10余年的不懈努力,我国科学家在生命科学领域取得了重大突破。他们首次通过基因组学的方法,对深渊钩虾、深渊鱼类以及深海微生物等生物进行了深入研究,揭开了这些生物在高压环境下得以生存的部分秘密。
这一系列研究成果于3月7日在国际顶级学术期刊《细胞》(Cell)上发表,为全球科学界提供了深入理解生命如何适应极端深渊环境的新见解,同时也为深渊生态系统的研究提供了宝贵的数据资源。

深渊,这个指水深超过6000米的深海区域,长期以来被视为复杂生命的“禁区”。在这里,水压极高,温度极低,光照极弱,环境极端恶劣,生物如何在这样的条件下生存,一直是科学界的一个难题。
自2014年以来,中国科学院全球深渊研究团队、华大生命科学研究院、上海交通大学等国内多家高校和科研单位,以合作共赢的形式,对全球多个深渊海沟的生物样本进行了多维度、多学科的研究。
通过染色体水平基因组和群体遗传学分析,科研人员发现,端足目钩虾具有适应极端深渊环境的特殊基因。
这些基因使得钩虾能够在高压环境下维持正常的生理功能。
同时,研究成果表明,钩虾与共生菌之间的“合作”关系,通过共同调控体内渗透调节物质的浓度,是钩虾能够承受高压的关键因素。
此外,钩虾体内多不饱和脂肪酸的积累,也为它们对抗高压环境提供了帮助。
在深海鱼类的研究中,科研人员深入分析了11种深海鱼类的基因组数据。
研究结果显示,一些古老的深海鱼类在1亿年前就已经开始适应深海环境,它们的基因组中存在一系列适应深海环境的基因。
而在3000米以下的深海鱼类中,普遍存在一种特殊的基因突变,这种突变在鱼类的深海高压适应中发挥了重要作用。
此外,科研人员还构建了完整的深海原核微生物基因数据集,其中鉴定出7564个物种的代表性基因组,其中89.4%为尚未被公开的新物种。
这一发现极大地丰富了我们对深海微生物的认识。
研究还揭示了深渊微生物通过“精简型”和“多能型”两种适应策略,在高压、低温、寡营养的环境中异常繁盛的奥秘。
这些研究成果不仅为理解生命如何适应极端环境提供了新的视角,也为深海生物资源的开发和利用提供了科学依据。
我国科学家在深渊生物研究领域的突破,不仅提升了我国在生命科学领域的国际地位,也为全球深渊科学研究做出了重要贡献。
随着研究的不断深入,我们有理由相信,未来将会有更多关于深渊生物的奥秘被揭开。
