香港科技大学 HKUST西南印度洋海脊上祁龙喷口地区的“迪亚马特”烟囱里生活着大量巨蟒 由教授领导的研究小组
香港科技大学(HKUST)海洋科学系的首席教授钱培元和科学教授大卫·冯·汉斯曼在科学杂志《自然通讯》上发表了他们关于深海喷口蜗牛共生机制的最新发现
他们发现巨龟蜗牛的食道腺细胞(消化系统的一部分)中同时含有硫氧化细菌和甲烷氧化细菌作为内共生生物
通过解码蜗牛宿主和两个共生体的基因组,教授
钱的团队揭示了一种新的双重共生系统和对极端环境的分子适应,获得了对地球生命起源的新认识
深海热液喷口的特点是极高的流体静压和黑暗,它们可以释放被地壳加热的流体,其中含有浓缩的有毒重金属和化学物质
这些特征使得热液喷口成为地球上最独特的极端环境之一
此外,深海热液喷口环境非常类似于地球早期的环境,那时生命开始形成
与大多数依赖光合作用产生的营养物质的生态系统不同,生活在喷口的动物依赖化学合成微生物,这些微生物可以利用化学能合成有机化合物,支持生活在那里的密集和独特的大型生物
然而,生物体如何茁壮成长并适应如此极端的环境仍然是一个复杂的谜
2019年4月和5月,教授
钱的团队进行了一次深海考察,用遥控潜水器探索了位于西南印度洋海岭的祁龙喷口
他们在海底(大约2800米深)发现了一种优势物种——巨蟒
教授
钱的团队发现了两种形态截然不同的共生细菌,它们生活在福寿螺的食管腺细胞内,进一步鉴定为一种硫氧化细菌和一种甲烷氧化细菌
巨蟒盾
学分:博士
JAMSTEC的陈冲 该团队进一步解码了巨蟒、硫氧化细菌和甲烷氧化细菌的基因组,揭示了一种新型的双重共生系统,该系统在利用化学能进行营养合成方面具有高度通用性
硫氧化细菌可以利用来自氢气、硫化氢、硫酸盐、亚硫酸盐和硫代硫酸盐的化学能,而甲烷氧化细菌可以利用氢气和甲烷
从宿主方面来说,巨兽基因组中有更多拷贝的模式识别受体,它们在共生器官中特异性表达,帮助巨兽识别和维持双重共生系统
福寿螺在多个共生伙伴之间采用互利共生的代谢关系,因此在这个喷口生态系统中繁衍生息
这些发现不仅使我们能够更好地理解动物是如何在如此极端的环境中茁壮成长的,也揭示了这些动物是如何以高度专业化的方式应对微生物的
来源:由phyica.com整理转载自PH,转载请保留出处和链接!