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)。
5 U7 N1 x! |+ p6 |' ` 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。
7 A0 t9 z6 b# w0 J 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。5 S4 _; h- T+ r9 |) e4 G3 r% j
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。
, [! R+ E7 @2 N$ S' ?' {$ [' A$ B 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。! f# |1 x+ b$ X3 V6 L3 M" K
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。
' G' W. [8 x: Y* ] 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。9 C! d2 z7 u% ~2 `+ N( g
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。
3 y2 O, M' f! @. f9 |1 }: r 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 J2 @8 i# q L4 l8 _; m0 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。/ u# a* k1 T/ _! E
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。
0 Q: g5 a& z$ n5 K 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。2 U$ T: G4 g& J2 z
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。 f" j% `4 k9 D9 _1 d. r: \9 s. }
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。
8 y4 R, V0 d0 Q1 w; K/ 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。+ Z/ a2 D: r' x$ N9 U z* D
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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