南極深湖深處的“微型捕食者”

在地球的極端環境中，生命以超乎想象的形式展現其頑強與多樣性。南極，這片被冰雪覆蓋的大陸，最近有一項在深湖中隱藏的秘密由澳大利亞悉尼科技大學、荷蘭皇家海洋研究所等多家機構聯合開展的研究揭開。

古菌，作為生命的三大譜系之一，與細菌和真核生物共同構成了地球上的微生物世界。盡管在細胞結構和生物化學特征上與細菌有所不同，但在基因組結構和轉錄、翻譯過程中的機制上，古菌卻與真核生物更為接近。古菌的獨特之處在于其細胞膜和細胞壁成分，這些成分在極端環境下表現出非凡的穩定性，使古菌能夠在高溫、高鹽、高酸及厭氧等極端環境中生存。

南極深湖，以其極低的溫度和極高的鹽度，成為研究生命極限和適應性的天然實驗室。在這里，古菌展現了驚人的生存能力，它們不僅能夠在極端條件下存活，還進化出了獨特的生存策略，如寄生行為。

研究人員在南極深湖中發現了一種特殊的古菌——南極納米鹽古菌，它們屬于DPANN古菌（一類基因組和細胞極小的共生古菌） 這一支系。

DPANN古菌以其體型微小、基因組簡化、代謝能力有限而著稱， 長期以來，科學家們對它們如何在這種極端環境中生存充滿了好奇。

通過先進的顯微技術，包括活體熒光顯微鏡、低溫光電子顯微鏡和冷凍電子斷層掃描等，研究團隊觀察到了一種令人驚訝的現象：南極納米鹽古菌能夠附著并侵入另一種噬鹽古細菌——深湖古菌的細胞內，最終導致宿主細胞破裂死亡。這一過程與病毒的感染過程極為相似，顯示出古菌在極端環境下的一種全新生存策略——寄生。

寄生行為在生物學中并不罕見，但古菌作為寄生者的發現卻為微生物生態學帶來了新的啟示。南極納米鹽古菌通過寄生獲得營養，這種生存策略不僅提高了它們在極端環境下的生存能力，還可能對南極生態系統的物質循環產生重要影響。

研究指出，南極納米鹽古菌在侵入宿主細胞后，會積累并在細胞內引發裂解，從而釋放宿主細胞內的物質。這些物質隨后成為其他微生物的食物來源，進而影響整個生態系統的物質循環。這一發現不僅深化了我們對古菌生態學功能的理解，也為研究其他極端環境中微生物的生存策略提供了新的視角。

古菌在生命起源和進化研究中的地位不可忽視。它們的基因組和轉錄、翻譯機制與真核生物有許多相似之處，這使得古菌成為研究生命起源和早期進化的重要樣本。DPANN古菌作為一類基因組極小、代謝能力有限的古菌，其寄生行為可能為生命在極端環境中的早期適應機制提供線索。

此外，古菌的寄生行為還可能揭示微生物群落內部復雜的相互作用網絡。在極端環境中，微生物之間的相互作用對于維持生態系統的穩定性和功能至關重要。南極納米鹽古菌的寄生行為可能只是這一復雜網絡中的一個環節，但其影響不容小覷。

古菌不僅在基礎科學研究中具有重要意義，其應用潛力也在不斷被挖掘。例如，古菌中某些酶類的耐高溫特性使它們可在工業過程中成為重要的催化劑。此外，隨著對古菌寄生行為的深入研究，我們或許能夠從中發現新的抗生素和疾病治療方法。這些發現不僅有助于解決當前醫學領域的難題，還可能為生物技術的發展開辟新的道路。

未來，隨著技術的不斷進步和研究的深入，我們有望揭開更多關于古菌寄生行為的秘密。同時，這些發現也將為我們理解生命在極端環境中的適應機制和生態系統的穩定性提供重要線索。

南極深湖中的“微型捕食者”——南極納米鹽古菌的發現，為我們展示了一種全新的微生物生存策略。這一發現不僅挑戰了我們對古菌的傳統認知，也為微生物生態學和生命科學研究開辟了新的方向。在未來的研究中，科學家們期待能夠進一步揭示古菌寄生行為的生物學機制和應用潛力，為探索生命的奧秘和保護地球生態系統貢獻更多的智慧和力量。

通過這項研究，我們再次見證了生命的頑強與多樣性。在地球的每一個角落，生命都在以它獨有的方式展現著其無限的可能性和魅力。讓我們繼續探索、學習和保護這個美麗的星球，共同守護生命的奇跡。（ 綜合整理報道）（策劃/黃李玲）