微生物席

微生物席

智利研究人員在南美洲西南岸發現一個巨大的“微生物席”,覆蓋面積相當於希臘。“微生物席”是在最小含氧層所在深度發現的。微生物在海洋生物量中的比重最高估計可達到90%。國際海洋生物普查計畫為期10年,將於2010年10月公布其普查結果。

基本信息

普查發現

 研究人員表示這隻管海葵幼蟲已開始像成年個體那樣利用觸鬚捕食獵物。位於圖片中部的是它的腹部,顏色較暗說明它最近吃過東西。 研究人員表示這隻管海葵幼蟲已開始像成年個體那樣利用觸鬚捕食獵物。位於圖片中部的是它的腹部,顏色較暗說明它最近吃過東西。

根據科學家上世紀50年代作出的估計,每升海水中的微生物細胞數量在10萬個左右。藉助於更為先進的現代技術,研究人員現在得出的微生物數量接近10億。根據他們的計算,海洋微生物的總重量估計相當於2400億頭非洲象。
此次海洋生物普查中,智利研究人員在南美洲西南岸發現一個巨大的“微生物席”,覆蓋面積相當於希臘。“微生物席”是在最小含氧層所在深度發現的。所謂的最小含氧層是指含氧量極低的區域或者無氧區域。根據研究人員的發現,這些微生物以硫化氫為食。硫化氫對絕大多數生物具有毒性,是無氧環境下的有機物質分解產物。

國際海洋微生物普查計畫(以下簡稱ICoMM)負責人麥切·索基恩表示:“其他任何海洋生物的數量都無法與此次普查發現的微生物數量相提並論。科學家正在發現一系列新的海洋微生物並對其進行描述,這些微生物無論是從多樣性還是豐富性方面都達到令人吃驚的程度。”

普查對象

圖片中的這個幼仔身長只有0.25毫米左右。圖片中的這個幼仔身長只有0.25毫米左右。

CoML共有4個項目,ICoMM只是其中之一,普查對象為“難以用肉眼觀察”的海洋微生物。由荷蘭和美國研究人員構成的普查組在超過1200個區域收集樣本,最終編輯整理的數據集涵蓋的DNA序列數量超過1800萬個。
CoML項目研究員表示基於分子特徵的海洋微生物種類達到10億種左右。他們指出微生物對海洋生物的可持續性至關重要,它們在海洋生物呼吸作用中的貢獻率達到95%左右。CoML綜合組負責人保羅·斯奈格拉維表示:“它們在維持海洋正常運轉方面發揮了重要作用。毫無疑問,如果沒有微生物的參與,海洋中的生物乃至地球上的生物將很快走向滅亡。”

科學研究

科學家表示acantharians可能是4種生活在海洋開放水域的大型變形蟲之一。它們的骨骼由單晶硫酸鍶構成,這種物質會在細胞死後迅速溶解于海水中。科學家表示acantharians可能是4種生活在海洋開放水域的大型變形蟲之一。它們的骨骼由單晶硫酸鍶構成,這種物質會在細胞死後迅速溶解于海水中。

這個研究小組由CoML科學籌劃指導委員會副主席領導,他表示“微生物席”與一個存在於25億年至6.5億年前的生態系統類似。除了聚焦微生物外,參與普查項目的科學家同樣對浮遊動物種群的多樣性進行了評估。期間,他們在深海平原、熱液噴口以及滲漏區採集樣本。
斯奈格拉維表示,藉助於最近取得的技術進步,科學家才得以對“難以用肉眼觀察”的微生物進行研究。他在接受BBC News採訪時說:“在研究微生物過程中,我們很難進行分辨,因為它們的個頭太小並且看上去一模一樣。我們現在知道海洋中看似相同的微生物實際上存在巨大差異。過去10年時間裡,我們在相關技術幫助下開始解答‘它們是什麼’以及‘做什麼’的問題。”

信息採集

CoML項目公布的最新數據聚焦“難以用肉眼觀察”的物種。此次海洋生物普查過程中,科學家發現的其中一個新物種就是圖片中的這個“魷魚蟲”,生活在西里伯斯海海下2800米的區域。此次海洋生物普查過程中,科學家發現的其中一個新物種就是圖片中的這個“魷魚蟲”,生活在西里伯斯海海下2800米的區域。

斯奈格拉維稱不同項目組獲取的信息將被輸入一個名為“海洋生物地理信息系統”(以下簡稱Obis)的開放式資料庫。他說:“參與普查計畫的每一個人都贊同將他們獲取的數據輸入這個資料庫的做法。”目前,全世界的網民都可以通過網際網路訪問Obis。這個資料庫當前的記錄超過2700萬個,涵蓋超過11萬種海洋生物。網民可通過資料庫獲取大量信息,其中包括海洋生物的細節,發現區域以及所在區域深度。

斯奈格拉維說:“這種方式有助於豐富這個全球海洋生物多樣性數據集。在資料庫的幫助下,人們可以驗證有關海洋生物的各種猜測,例如生活在什麼地方,哪些區域是生物多樣性的熱區和冷區。我認為未來的這個資料庫將擁有極為豐富的內容,幫助人們獲取自己希望的信息。”一份最終的綜合報告將於10月初公布。隨著報告的公布,這項為期10年由超過來自80多個國家的2000多名科學家參與的普查項目也宣告結束。

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疊層石疊層石

疊層石主要是由原核生物(包括藍造、光合細菌及其他微生物)周期性的生命活動所引起的礦物沉積和膠結作用形成的疊層狀生物沉積構造,形成疊層石的微生物群落稱為微生物席。疊層石代表了地球上最古老和最原始的微生物生態系統,最老的疊層石可以追溯到35億年前的早太古代,最古老的原核生物化市就發現於澳大利亞西部距今35億年的瓦拉伍納群(warrawoona group)矽質疊層石中。迄今為止,已經在澳大利亞、北美和南非十幾個地點、年齡超過25億年的太古宙沉積岩石中發現了疊層石;而元古宙的疊層石分布更加廣泛,在全球範圍內,幾乎所有的元古宙碳酸鹽沉積中都產出豐富多樣的疊層石;在末元古代大冰期以後,由於地球環境的巨變和後生動物的興起,引發了整個海洋生態系統的重建,地球上自生命起源以來建立的、長達30億年的、以原核微生物為主體的疊層石生物生態系統迅速被以真核多細胞生物為主體的高級生態系統所取代;自顯生宙之後,直達現代,只有在一些特殊的環境中,才可尋覓到疊層石的蹤跡。

在地球早期的海洋中,組成疊層石的微生物群落參與了地球早期元素的氧化和還原反應,轉移和積聚化學能和太陽能,在代謝過程中固定二氧化碳並釋放氧,把早期地球的還原性大氣圈逐漸變成氧化性大氣圈,並為以後真核生物的出現和生物的多細胞化奠定了基礎。

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