科學家普查海洋微生物

粉紅色水母

“魷魚蟲”

海葵幼蟲

 
據國外媒體報導，在進行國際海洋生物普查(以下簡稱CoML)期間，研究人員將數量空前的海洋微生物編入目錄。其中一大亮點當屬發現一個規模龐大的“微生物席”，所覆蓋的海洋面積相當於希臘。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10月公佈其普查結果。

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。”

CoML共有4個專案，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，最終編輯整理的資料集涵蓋的DNA序列數量超過1800萬個。

CoML專案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。”

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。借助于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。

這個研究小組由CoML科學籌畫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，參與普查專案的科學家同樣對浮游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，借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。”

斯奈格拉維稱不同專案組獲取的資訊將被輸入一個名為“海洋生物地理資訊系統”(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資料登錄這個資料庫的做法。”目前，全世界的線民都可以通過互聯網訪問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。線民可通過資料庫獲取大量資訊，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資料集。在資料庫的説明下，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，説明人們獲取自己希望的資訊。”一份最終的綜合報告將於10月初公佈。隨著報告的公佈，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。