http://www.physorg.com/news189836027.html
By Lisa Zyga, April 7, 2010
(PhysOrg.com) -- 氧也許不再是科學家一度所以為的、現代複雜生物的必需品。直到現在,已知生活在無氧環境中的生物為病毒、細菌與古菌。但是在一項新研究中,科學家發現三種新的多細胞海洋生物,那顯然未曾生活在有氧的環境中,而且不曾代謝氧。
這些新物種(其生活埋藏在地中海海床的沈積物下)的發現意義深長,它標誌著整個生命週期都花在永久無氧環境下之多細胞生物(或後生動物,metazoans)的首次觀察。有少數後生動物已知能忍受缺氧環境,但只能持續一段有限的時間。
義大利與丹麥研究者團隊、Roberto Danovaro 等發現這種新形態生命的人確認,這些生物屬於鎧甲(Loricifera、兜甲、覆盔、胸板)動物門 -- 一個最近才被描述的動物門。
鎧甲動物,其長度不到一公釐,通常生活在沈積物中。這三種新生物體屬於不同的屬(Spinoloricus、Rugiloricus 以及 Pliciloricus),然而牠們的種名尚未被命名。
儘管屬於先前已知的分類群(taxonomic group),但這些新物種相較於其他後生生物,卻擁有某些根本的差異性。最顯著的是,這些新物種沒有粒線體(mitochondria),這種多細胞胞器利用氧與糖來產生細胞的能量。
相反的,這些新鎧甲門動物具有類似氫酶體(hydrogenosomes,過氧化氫酶小體)的胞器,那為某些單細胞真核生物所用,在不需要氧的情況下產生能量。不過這是這些胞器首次在多細胞生物體中被觀察到。先前的研究已指出,氫酶體也許從粒線體演化而來,然而其他研究則指出它們獨立演化。
為了尋找新物種,研究者從 1998 到 2008 完成三次海洋學考察,以便尋找位於超過 3,000 公尺深之地中海海底極端環境中的生命。這些研究者聚焦在一個稱為 L'Atalante 海盆的區域,那位於希臘南岸外海。一如科學家的解釋,這類「高鹽度無氧深海盆(deep hypersaline anoxic basin)」是 550 萬年前的礦物質沈積物洪流所創造。
過去五萬年來,這個海盆擁有厚達 60 公尺的高鹽度鹵水層。鹵水成為一種物理屏障,妨礙水與沈積物之間的氧交換,使海盆完全沒有氧。此外,這個海盆富含甲烷與硫化氫,也是適應此環境之多樣原核生物匯聚的發源地。
因為先前的研究曾報告有灰白後生動物存在,那沒入黑海缺氧的深海沈積物中,故研究者將新收集的樣本以孟加拉玫瑰紅(Rose Bengal)染色,一種蛋白質結合染色,其對於活著生物體所上的色比死亡生物體的更加強烈,證明此新物種確實「活生生的」。
此外,科學家們觀察了 Spinoloricus 以及 Rugiloricus 屬尚未被描述之物種的樣本,牠們的卵巢有內有大型的卵母細胞,那顯示一個包含著核仁的細胞核,提供生殖(reproduction)的證據。
"在此報告的結果支持這個假說:棲息在 L'Atalante 海盆無氧沈積物的鎧甲動物已發展出一種專性厭氧(obligate anaerobic)代謝,且特別適合在沒有氧的情況下生活," 研究者如此下結論。"雖然導致這些後生動物在如極端環境中殖居(colonization)的演化/適應機制仍是個謎,不過這項發現為「後生生物在缺乏分子氧之棲地中生活」的研究開啟了新觀點。"
這項研究在財務上由 EU 的 HERMES(Hot Spot Ecosystem Research on the Margins of European Seas)框架與 HERMIONE(Hotspot Ecosystem Research and Man's Impact On European Seas)計畫所支持。
※ 相關報導:
* The first metazoa living in permanently anoxic conditions
http://www.biomedcentral.com/1741-7007/8/30
Roberto Danovaro, Antonio Dell'Anno, Antonio Pusceddu,* 為何海生哺乳類動物能適應低氧環境
Cristina Gambi, Iben Heiner and Reinhardt Mobjerg Kristensen
BMC Biology 2010, 8:30
doi: 10.1186/1741-7007-8-30
* 科學家開始搜索「嗜極生物」
* 工程師試圖了解嗜熱細菌如何產生氫
* 嗜鹽微生物揭露在化學極端環境成功的祕密
* 新種細菌冰封格林蘭達12 萬年
* 病毒也會「生病」 證明是生物
* 楊定一 推翻奈米級細菌定義
* 如同達爾文的雀鳥 科學家使分子演化、競爭
* Prions 具有達爾文演化上的改變與適應能力
1 則留言:
法院禁制令 重挫美幹細胞研究
自由時報 2010.08.25
〔編譯管淑平/綜合報導〕美國華盛頓特區地方法院法官二十三日發出暫時禁制令,禁止聯邦政府經費資助人類胚胎幹細胞研究,這項裁定可能影響上億元的聯邦政府研究資金,也是對人類胚胎幹細胞這個被視為前景可期、卻充滿爭議的科學領域的意外打擊。
禁止聯邦政府經費資助
法官藍柏斯是針對波士頓生醫研究中心醫師謝利、AVM生技公司醫師戴謝爾提出的告訴做出裁定,這兩人稱自己的研究使用成人幹細胞,歐巴馬擴大人類胚胎幹細胞研究的新法規違反聯邦法,而且影響他們和其他使用胚胎幹細胞的研究單位競爭聯邦經費資助。
聯邦政府以摧毀胚胎的研究,不同於使用已被摧毀胚胎的研究,爭取法官認同,但藍柏斯認為,「這兩者無法分開」,胚胎幹細胞研究「必然依賴摧毀人類胚胎」,聯邦政府資助這類研究,違反一九九六年通過的Dickey-Wicker修正案,該法禁止政府將納稅人的錢用於會摧毀人類胚胎的研究。
歐巴馬上任後才解禁
布希政府時代限制聯邦經費僅能用於使用少量既存人類胚胎幹細胞株的研究,歐巴馬上任後解除這項限制。
這項裁定受到反對人類胚胎幹細胞研究的團體讚揚,認為是對歐巴馬政府打一大巴掌。支持者則說,將嚴重衝擊美國生醫研究和醫療保健,呼籲政府提出上訴。
今年聯邦政府撥出一億三千七百萬美元(約四十三億台幣)用於人類胚胎幹細胞研究,目前還不知道這項裁定是否影響已獲政府贊助的研究。白宮和衛生部拒絕評論,司法部則說正在了解裁定內容。
◆ 適者生存? 英學者聚焦生存空間
【潘勛/綜合報導】2010.08.25 中國時報
達爾文十九世紀發表《物種原始》以來,「物競天擇,適者生存」被奉為演化論的圭臬,但英國學者最新研究質疑此說,認為「生存空間」(living space)可得與否,才是演化最關鍵的力量。
英國布里斯托大學博士生薩赫尼(Sarda Sahney)與同學使用化石資料,研究最近四億年的演化形態。他們的焦點為陸地動物,即兩棲類、爬蟲類、哺乳類及鳥類,結果發現,生物多樣性與其長久而來有無生存空間密切相符。研究成果發表於「英國皇家學會」《生物學通訊》(Biology Letters)。
生存空間在生物界正式的名稱叫「生存棲位概念」(ecological niche concept),指的是某種生物體想欣欣向榮必備的特殊需求,包括能否取得食物及合適的棲息地。
薩赫尼等人指出,演化堪稱大變動的時刻,係動物遷徙至空曠而沒被其他動物盤踞的生存空間。
例如鳥類演化出飛翔能力,自此擁有龐大的機會,其他動物無法取得,導致演化大爆發。而恐龍絕種,也讓哺乳類幸運取得喘息空間。
這項概念挑戰舊有想法,即物種棲地過度擁擠,各方競爭資源,才是演化的主動力。
◆ 英國細菌 在太空活了553天
【聯合報╱編譯田思怡/報導】2010.08.25
從英格蘭南部小漁村的懸崖採集到的細菌,竟能在外太空存活553天,令科學家嘖嘖稱奇。
科學家把從畢爾(Beer)漁村採集的微生物放在國際太空站外面,觀察它們如何適應地球大氣層以外的惡劣環境。
在一年半後,他們驚訝的發現,部分微生物還活著,而且把它們放到實驗室裡,還能繼續繁殖。
這項驚人發現支持過去的一種主張,也就是地球的生命源自其他星球的細菌,在隕石撞地球時,把其他星球的細菌帶到地球,成為地球生命的源頭。
這項實驗的目標是尋找可用於超越低地球軌道的太陽系太空探測的微生物,例如,人類在月球或火星建立基地時,可利用這些細菌提煉岩石裡的礦物質。
科學家表示,這項實驗顯示外星的微生物可以在星球與星球之間傳送。
這些微生物暴露在強烈的紫外線、宇宙射線和溫差極大的環境中,科學家正在研究這些寄生在小石頭上的微生物如何存活。
這些微生物被分類為OU-20,與一種稱為Gloecapsa的細菌類似,它們的厚細胞壁可能是讓它們能長期存活的原因。
張貼留言