导言:加州理工学院的科学家们在莫诺湖的极端环境中发现了一种新的蠕虫。这种新物种,暂被称为Auanema sp.,有三种不同的性别,能在人类砷致死剂量的500倍的情况下存活,并且像袋鼠一样在体内携带幼崽。
莫诺湖 Credit: Copyright Michele Hogan
莫诺湖位于加利福尼亚州的东部,其盐度是海洋的三倍,碱性pH值为10。在这项研究之前,只有两种物种(除细菌和藻类)生活在这个湖里---盐水虾和潜水蝇。在这项新的研究中,研究小组又发现了8个物种,都属于一种叫做线虫的微型蠕虫,在莫诺湖及其周围繁衍生息。
论文发表在9月26日的《Current Biology》杂志上。
线虫,尤其是秀丽隐杆线虫,仅用300个神经元就能表现出复杂的行为,如睡眠、学习、嗅觉和运动。这种简单性使它成为研究神经科学基础问题的一个有用的模型有机体。重要的是,在正常的室温和常压下,秀丽隐杆线虫很容易在实验室里茁壮成长。
由于线虫被认为是地球上数量最多的动物,科学家们认为他们可能会在莫诺湖的恶劣环境中发现它们。最终,他们发现的8个物种是多种多样的,从良性微生物食草动物到寄生虫和食肉动物。重要的是,它们都能适应湖中富含砷的环境,因此被认为是极端微生物----在不适合大多数生命形式的环境中茁壮成长的有机体。
8种线虫 来源于论文
当比较新发现的Auanema物种和同属的姐妹物种时,研究人员发现,相似的物种也表现出高砷抗性,尽管它们并不生活在砷含量高的环境中。在另一个令人惊讶的发现中,Auanema sp.能够在正常、非极端条件下在实验室中茁壮成长。世界上只有少数已知的极端微生物可以在实验室环境中进行研究。
这表明该线虫可能具有适应严酷和温和环境的弹性和灵活性的遗传倾向。
图:(A)在实验室中生长的雌雄同体成虫。个体来自于单传超过九代的一个系(PS8402)。孵化幼虫,黄色外廓。(B) 100倍成虫雌雄同体的图像,其中一只幼虫在子宫内孵化。Ph:幼虫的咽喉;Oc:卵细胞。
极端微生物可以教会我们很多应对压力的创新策略。对于这些1000细胞的动物如何在极端环境中掌握生存技能,我们还有很多需要研究学习的。
研究人员计划确定是否有特定的生化和遗传因素使线虫“成功”,并对Auanema sp.的基因组进行测序,寻找可能导致砷抗性的基因。受砷污染的饮用水是一个主要的全球健康问题;了解像线虫这样的真核生物是如何处理砷的,将有助于回答毒素是如何通过并影响细胞和身体的问题。
小编注:除了人类健康,研究像莫诺湖的线虫这样的极端物种有助于更大范围地了解地球。欣赏并培养对生物多样性的好奇心非常重要,下一个生物技术创新很有可能来自野生(极端)物种,因此,我们必须保护并负责任地利用野生物种。
参考资料:
1. Newly Identified Nematodes from Mono Lake Exhibit Extreme Arsenic Resistance.
2. News from California Institute of Technology
3. Otherworldly worms with three sexes discovered in Mono Lake
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