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微生物学家发现南极古菌可以像寄生虫一样生存

2024-08-08 09:31:16生活自然的汉堡

新研究表明,来自南极高盐度湖泊深湖的 DPANN 古菌Candidatus Nanohaloarchaeum antarcticus的行为就像一个寄生捕食者,可以迅速杀死其

新研究表明,来自南极高盐度湖泊深湖的 DPANN 古菌Candidatus Nanohaloarchaeum antarcticus的行为就像一个寄生捕食者,可以迅速杀死其宿主Halorubrum lacusprofundi。

微生物学家发现南极古菌可以像寄生虫一样生存

悉尼科技大学微生物学家 Yan Liao 博士说:“古菌是三种生命谱系之一,另外两种是细菌和真核生物(细胞具有膜结合细胞核的生物,包括植物和动物)。”

“它们分布广泛,对维持地球生态系统发挥着至关重要的作用。”

“与其他谱系相比,人们对它们的研究和理解较少。然而,古菌为地球生命的进化以及生命在其他星球上可能如何存在提供了线索。”

“它们独特的生物化学特性在生物技术和生物修复领域也具有广阔的应用前景。”

“人们发现它们在酸性极强的沸腾温泉、温度远高于 100 摄氏度的深海热液喷口、死海等高盐水域以及南极洲繁衍生息。”

Candidatus Nanohaloarchaeum antarcticus 是由新南威尔士大学教授 Ricardo Cavicchioli 从南极洲寒冷且高盐的深湖中收集到的。

该物种属于一类名为 DPANN 古菌的物种,这类古菌比其他古菌小得多,基因组非常小,代谢能力有限。

研究表明,它依赖宿主微生物,特别是其他古细菌才能生存。

荷兰皇家海洋研究所微生物学家约书亚·哈姆博士说:“这是第一次在古菌中观察到如此攻击性的行为。”

“从很多方面来看,这种活动与一些病毒类似。这促使我们重新评估它们在南极环境中的生态作用。”

实验室中培养的 DPANN 古菌非常少,作者开发了新技术,包括独特的样品染色、活体荧光显微镜和电子显微镜,以观察宿主细胞的内部部分并追踪 DPANN 古菌与其宿主之间的相互作用。

他们用无细胞毒性染料对宿主(一种名为Halorubrum lacusprofundi 的古菌)和Candidatus Nanohaloarchaeum antarcticus 进行染色,这种染料在暴露于激光下时会发出不同的颜色。

廖博士说:“这使我们能够在较长时间内观察这些生物体,并通过颜色识别细胞。”

“我们看到 DPANN 寄生虫附着,然后似乎进入宿主细胞,导致宿主细胞裂解或破裂。”

悉尼科技大学微生物学家伊恩·杜金博士说:“捕食者是生态系统中的重要参与者,因为当它们杀死宿主时,它们不仅可以为自己提供食物,还可以将宿主细胞的残留物提供给其他生物作为食物。”

“这使得其他微生物能够生长,并阻止宿主生物囤积营养物质。”

“我们研究的 DPANN 古菌似乎在生态系统中发挥着比人们意识到的更重要的作用。”

“这些古细菌的寄生或感染式生活方式可能很常见。”

研究结果发表在《自然通讯》杂志上。

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