海洋中也有細菌
研究簡史
19世紀中期,有人就分離出第一個海洋細菌;1865年又分離出海洋奇異貝氏硫細菌。深海細菌的研究,也於1884年開始。但在相當長的時間內,一直停留在描述、分類的水平上。
1946年,美國科學家佐貝爾以海洋細菌為主要內容的《海洋微生物學》一書的問世,促使海洋微生物的研究進入以生理、生態為基礎的階段。
1959年以後,蘇聯學者克裏斯連續出版了研究深海微生物的著作,提出微生物海洋學的研究設想。
1961年國際海洋微生物學討論會的召開,標誌著以海洋細菌為主要內容的海洋微生物學已成為獨立的學科。
發現過程
1980年,一艘日本遠洋調查船在太平洋的加拉帕戈斯群島附近進行海底考察,結果在一個深淵裏發現了一種在90℃的熱水中竟會凍僵的細菌。人們都知道,在這種溫度下雞蛋也會很快被煮熟。
發現這種耐高溫細菌的海中深淵,水深為2650米。那裏的壓強為266個大氣壓,海底地殼有一斷裂層,從裂隙中噴出的間歇熱泉的水溫高達250℃,熱熔岩噴出後的堆積層中,含有大量有毒的硫化氫。陽光照射不到那裏,水底是一片永恒的黑暗世界。
而就是在如此嚴酷的環境裏,這種耐高溫細菌卻正常地生活著,不斷地繁衍著。
為了研究這種耐高溫細菌,科學家把它們放在模擬天然條件的恒溫器中培養,發現它們即使在300℃的高溫下,仍能很好地生存;而在90℃的環境中,則幾乎被凍僵,根本不能繁殖。
這種細菌為什麼會有耐受高溫的能力?在300℃的高溫中它們為什麼不會被煮爛?這仍然是未解之謎。有人猜測,這種細菌的細菌胞內可能有一種特殊的冷卻裝置,即嗜熱基因。
但是這種嗜熱基因究竟是什麼物質構成的?它為什麼能起冷卻裝置的作用?也仍然是無人知道的謎。
研究意義
海洋細菌參與降解各種海洋汙染物和毒物的過程,有助於保持海洋生態係的平衡和促進海洋自淨能力。海洋細菌是產生新抗生素、氨基酸、維生素和其他生理活性物質的重要生產者。
細菌參與海洋的沉積成岩作用,如參與硫礦和深海錳結核的形成等。在海洋成油、成氣的過程中,細菌起著重要作用。
海水具有殺菌效果,是由於海洋細菌的溶菌作用可致使陸源致病菌迅速死亡,海洋細菌可直接作為海洋經濟動物的餌料,細菌還能參與對各種海洋物質的腐蝕、變性、汙穢和破壞過程。
某些海洋細菌是人體或海洋生物的致病菌,在特定條件下,海洋細菌代謝產物的積累會毒化養殖環境,如氨和硫化氫的積累危害生物養殖。但也可以利用細菌的代謝活動來改善被毒化的養殖環境,如氨的氧化等。
在線小知識
海洋細菌是生活在海洋中的、不含葉綠素和藻藍素的原核單細胞生物。它們是海洋微生物中分布最廣、數量最大的一類生物,個體直徑常在一微米以下,呈球狀、杆狀、螺旋狀和分枝絲狀的微生物。