极端环境中的生命系统:深海微生物为啥活几千年才繁殖一代?

出品:“科学与中国”院士专家巡讲团

制作:中国科普博览

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海洋具有最为丰富的生态系统,这里面有几个典型的生态系统,热液生态系统,它的温度可以达到400摄氏度,主要含有硫化氢和氢气;另一类是冷泉生态系统,它主要释放一些烃类,特别是甲烷,最高可以到三四十度,一般温度和海水温度接近。

在深海沉积物底下,我们还发现一些广泛的微生物类型,比如,在1500万年前的沉积物中,它的代时可以长达3000年以上,这种生命是什么样的形式对研究早期生命情况及天体生物学是很有价值的。这一类的生物如果能在实验室条件下培养,需要大大加快它的繁殖速率。

生命的本质是什么?薛定谔在1944年提出了这个问题,他认为生命是一种秩序,要维持生命就需要能量不断输入,对抗耗散的趋势。能量对生命是有明显影响的。

生物内部有了能量,生物是如何适应并发展的呢?地球是从高温向低温演化,在低温条件下,对生物伤害最大的是它的呼吸链不平衡,会导致体内的氧对自己的伤害,降低生长速度就能减少这个伤害。这就是为什么深海生物活几千年才繁殖一代的原因所在。

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