沸水中的生命：科学家在研究温泉中的微生物时发现了进化线索

沸水中的生命：科学家在研究温泉中的微生物时发现了进化线索

（化石网cnfossil.com）据cnBeta：科学家在研究远处温泉中的微生物时发现了进化线索。科学家们在美国、冰岛和日本的温泉中发现了类似的微生物适应性，为生命进化和潜在的生物技术应用提供了启示。橡树岭国家实验室（ORNL）的科学家们对不同大陆的温泉进行了研究，发现尽管地理位置不同，但一些微生物的适应方式却有相似之处。

科学家在黄石国家公园温泉进行微生物 DNA 采样，这项研究由能源部生物与环境研究计划、美国国家科学基金会和美国国家航空航天局（NASA）赞助。图片来源：美国能源部 Mircea Podar/ORNL

由于地壳和地幔羽流减弱，热液系统在岩石圈板块的发散和汇聚边界以及板块内部形成，孕育着多种微生物生态系统。人们对构造环境的差异如何影响这些热液生态系统的地球化学和微生物组成知之甚少。

研究人员对来自美国怀俄明州黄石国家公园（n = 41；地幔羽流环境）、冰岛（n = 41，发散边界）和日本（n = 5；汇聚边界）温泉的 87 个高温（>65°C）水和沉积物样本进行了协调的地球化学和微生物群落分析。在地球化学和沉积物相关的 16S rRNA 基因扩增子序列变体（ASV）组成方面观察到了特定区域的差异，16S rRNA 基因组合几乎完全按区域区分，pH 值是区域内最具解释力的参数。一些低丰度的 ASV 在各区域呈现出世界性分布，而大多数高丰度的 ASV 只在特定区域被发现。一些ASV跨区域分布的现象表明，散布限制并不是影响分类群在区域间分布的主要因素。相反，研究结果表明，当地的构造和地质特征塑造了大陆热液系统的地球化学，进而选择了不同的微生物组合。这些结果为热液系统及其微生物群落的共同演化提供了新的见解。

这些发现提供了生命进化的线索，以及一些最顽强的微生物是否可以用于生物技术。

这项研究最近发表在《环境微生物学》（Environmental Microbiology）杂志上，是首次对美国、冰岛和日本三大洲水温超过 65 摄氏度（华氏 149 度）的温泉进行采样。ORNL的米尔恰-波达尔（Mircea Podar）是这项研究的共同负责人，他与蒙大拿州立大学的研究人员共同领导了这项研究。

"Podar说："我们发现了共同的微生物，但也发现了微生物适应当地条件的多样性。科学家们推断，温泉的构造条件和地质在起作用，这为了解生命与地球如何共同进化提供了新的视角。