神秘海底古生菌 _海底

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艾莉森·桑托洛在實驗室里培育消耗氨的微生物
據鳳凰科技：生物學家發現古生菌非常有趣，它組成了生命的三個主要分支之一。前兩個已知的分支是細菌和真核生物，最后一個分支包括動物、植物和真菌。但古生菌非常神秘，科學家對它的了解非常有限。事實上，它們獨特的狀態直到1977年才被科學家所認識。
如水晶般清澈的海里充滿了各種不可見的生命體。全世界的海洋包含40億噸神秘的微生物古生菌，大約相當于全世界魚類的總重量。科研船只上的科學家們準備將一項名為CTD-rosette 采水器的設備放進海洋里。這個采水器能夠收集海洋不同深度的海洋樣本，從海洋表面到海底數千英尺深處。這樣獲得的海水樣本使得科學家能夠發現生活在深海的微生物。
每天上億噸重的魚類、哺乳動物、植物和其它海洋生物體死在海里。隨著它們的腐爛，它們會釋放出惡臭性氣體氨。“水族館里一點氨就足以殺死全部魚類。”美國西雅圖華盛頓大學的微生物生態學家大衛·斯特爾（David Stahl）這樣說道。海洋里太多氨將相當于劇毒。
但是海洋里的氨不會堆積到有害的程度。在過去的50年間，科學家一直好奇究竟是什么清除了氨，他們假定微生物是其中一員，但究竟是哪些微生物呢？海洋里有上百萬種不同類型的微生物，只有少數會消耗氨。
美國馬里蘭大學環境科學研究中心的科學家艾莉森·桑托洛（Alyson Santoro）正在積極尋找這些神秘的微生物。她認為某種未知的古生菌物種可能在氨剛形成時就迅速消耗了它，并將其轉化為其它化學物質。這些古生菌甚至可能是第二個神秘之謎的關鍵所在——大量一氧化二氮氣體的來源。每年海洋里有近200萬噸一氧化二氮進入大氣層，成為溫室氣體。它比二氧化碳吸收更多的太陽光，并且更大程度地加熱了大氣層。
沒有人知道這種一氧化二氮背后的生命形式，所有生物學家知道這種氣體具有某種奇特的化學特征，它和吸收氨的微生物一樣，都是科學界的未知。盡管它非常神秘，但這種微生物可能是地球上最常見的生命形式，然而過去幾十年生物學家都沒有研究它們，原因很簡單：他們無法在實驗室里培育這種生物。
圖4透過顯微鏡看到的以氨為食的古生菌（圖中顯示為綠色，主要是因使用的特殊化學物質所致，以便更清晰的觀看）。這種古生菌生活在美國加州海岸海底名為天然海綿（一種簡單的多細胞海洋動物）的動物體內。圖中顯示的紅色細胞屬于天然海綿的。
很難培育
一般來說，生物學家會將神秘微生物放在玻璃瓶或者培養皿上培育它們，當獲得大量微生物后他們就能鑒別其類屬，或者進行實驗觀察它們所吃的食物或者生活方式。“你必須嘗試不同的溫度和食物”，桑托洛補充說道。
桑托洛收集的海水樣本包含上百萬種不同類型的微生物，但大約99%從未在實驗室環境內培育出。“還有很多微生物拒絕在實驗室里生長，”麻省理工學院的微生物生態學家愛德華·德?。‥dward DeLong）這樣說道。微生物拒絕在實驗室里生長讓科學家困惑不已，這使得科學家們很難理解它們是如何影響環境的。

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研究里收集的海水樣本瓶。它們看起來是空的，但實際上包含上百萬種不同類型的微生物。
實驗室培養微生物
研究海洋微生物群落是非常具有挑戰性的。在實驗室里培育并觀察微生物生態系統會改變微生物本身，且沒有任何科學家可以預測它將如何改變。玻璃瓶里的條件與真實海洋里的完全不同，很可能玻璃瓶里的水包含更多食物。這將導致玻璃瓶里的微生物生長速度超過海洋里緩慢增長的微生物。