微生物学家在內州温泉研究鮮为人知的细菌
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微生物学家在內州温泉研究鮮为人知的细菌
赌城天天报讯,UNLV微生物學家團隊將他們的設備安裝在連接天然泉水的管道末端,希望從近4000年前的水中過濾出一些已知最小的生物。他們正在尋找全硝基光菌(omnitrophota),這是一種細菌門生物,它們非常小,科學家們對它們還知之甚少,以至於微生物學家Brian Hedlund說,“它們是以前沒有人研究過的微生物的主要譜系”。科學家把它們稱為“微生物暗物質”(microbial dark matter)。% L! `2 a0 c5 m, Q2 d
Hedlund和他的團隊,包括研究人員Marike Palmer和Cale Seymour,過濾了內華達州南部許多天然泉水的水,這些泉水的歷史從20年到25000年不等。
! k0 d- b# }8 B9 @ 研究微生物尤其困難,因為人們無法用肉眼看到它們,甚至在顯微鏡下也很難觀察到。為了解決這個問題,科學界創造了一種所需微生物的“純培養”。“純培養物”是指不含其他微生物的微生物樣本。7 n& G3 A5 \3 B* J1 m1 Q; q) ^
雖然這種方法使科學家能夠有效地研究微生物,但Hedlund說,它也遺漏了大量的微生物。根據Hedlund的說法,大約75%的微生物從未在實驗室的純培養中生長過。2 W) y+ }5 G1 I4 }
Hedlund和他的團隊仍然試圖培養他們在實驗室中研究的細菌,如果可能的話,他們會使用純培養。如果他們不能創造和維持一個純粹的培養,那麼他們就會嘗試在實驗室中保持混合微生物群落,並對他們想要的微生物進行DNA測序。) F6 K6 n) g( \1 i1 X( d
Hedlund將通過DNA測序識別微生物描述為“像法醫一樣”。他說,科學家們從一個特定的樣本中提取DNA,並找出他們正在觀察的細菌與他們觀察到的其他細菌的密切關係。然後,研究小組利用這些資訊為他們所研究的細菌製作進化樹。6 X4 Z6 q @. n2 d. F. L: z& Y, s6 j
海德倫德和帕爾默還能夠給那些堿基基因組足夠完整的微生物命名。& G- u: w1 K2 v. g+ I% u# U
根據Hedlund的說法,這次去溫泉的旅行是為了收集細菌,為另一個實驗進行測試--測試微生物是否活躍。0 u4 a7 ^) k- m
研究小組觀察到的許多全氮照片類動物比大多數專性捕食者更活躍。2 E3 W8 l" i7 Q# f% s. o
這種程度的過度活躍支持了全氮照片動物如何進食的理論。科學家們認為全氮攝影蟲不是寄生蟲就是掠食者。研究小組還將在實驗室期間監測細菌的活動,看看當它們附著在更大的微生物上時,細菌是否會增加,這將支持它們以這些微生物為食的理論。+ P2 R2 [# ?8 O* H4 c
收集泉水時,實驗人員要確保瓶子被正確沖洗乾淨,並在收集後蓋上保護罩,防止陽光照射樣品。他們如此謹慎,是因為樣本很容易被污染,微生物也很脆弱。
- P6 j$ @+ ~& R o5 F8 ^$ u% _ 帕爾默還測量了泉水的含氧量,以確保樣本的含氧量保持在相同的水準,這樣研究人員就不會意外殺死細菌。
4 n: E/ v% y* c5 a# b+ @ Hedlund和他的團隊在到達那裡時遇到了多個乾涸的泉水。他們認為,雖然更乾旱的條件威脅著更依賴季節性融雪的年輕泉水,但老泉水實際上非常穩定。
r& }" ]6 B- Y F0 P2 u 乾涸的泉水可能意味著數千種微生物在被發現之前就可能死亡。7 Y5 c$ D9 h( V7 \: W$ y* h0 H
對微生物的研究,除了增加微觀生命的科學知識之外,還可以有其他應用,對日常生活產生更直接的影響,包括一系列食品和飲料產品,如醋、啤酒、乳酪和各種各樣的防腐劑。
. q3 N* o6 `" w& H 從微觀生命中提取的酶也有助於科學工具的發展。其中一個例子是用於一些COVID-19檢測的逆轉錄聚合酶鏈反應。 |
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