青島9月12日電(張孝鵬)中國(guó)科學(xué)院海洋研究所12日發(fā)布消息稱,該所科研團(tuán)隊(duì)日前在動(dòng)物深海極端環(huán)境適應(yīng)機(jī)制研究方面取得突破性進(jìn)展,在國(guó)際上首次揭示深海熱液動(dòng)物賀氏擬阿爾文蟲“以毒攻毒”的獨(dú)特適應(yīng)機(jī)制,相關(guān)成果在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《PLOS Biology》發(fā)表。
在大洋板塊交界處,巖漿加熱的高溫海水?dāng)y帶高濃度的硫化氫、重金屬等有毒物質(zhì)從海底裂隙中噴涌而出,形成獨(dú)特的深海熱液生態(tài)系統(tǒng)。熱液噴口附近的生態(tài)環(huán)境對(duì)大多數(shù)生物而言過(guò)于嚴(yán)酷,但賀氏擬阿爾文蟲卻能在高溫、高硫化氫和高重金屬的極端環(huán)境中繁衍生息并形成高密度群落。“賀氏擬阿爾文蟲如何抵御環(huán)境毒素、適應(yīng)極端環(huán)境”一直是學(xué)界高度關(guān)注的科學(xué)問(wèn)題。
依托“科學(xué)”號(hào)科考船深海熱液科考航次,中國(guó)科學(xué)院海洋研究所科研團(tuán)隊(duì)深入研究了沖繩海槽熱液區(qū)阿爾文科賀氏擬阿爾文蟲?;谙嚓P(guān)研究結(jié)果,該團(tuán)隊(duì)提出賀氏擬阿爾文蟲演化出了一種獨(dú)特的“以毒攻毒”的砷-硫化氫偶聯(lián)解毒機(jī)制。
“以毒攻毒”的砷-硫化氫偶聯(lián)解毒機(jī)制中,賀氏擬阿爾文蟲通過(guò)攝食含高濃度砷的生物膜獲取砷化物,這些砷在多藥耐藥轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的作用下被轉(zhuǎn)運(yùn)并富集到頭冠、表皮、鰓絲和消化道等組織的上皮細(xì)胞內(nèi)。同時(shí),硫化氫通過(guò)血紅蛋白被輸送至這些解毒細(xì)胞。最終,兩種劇毒物質(zhì)在細(xì)胞器內(nèi)結(jié)合,形成不溶性的三硫化二砷礦物,從而被“鎖定”并實(shí)現(xiàn)解毒。
據(jù)介紹,中國(guó)科學(xué)院海洋研究所科研團(tuán)隊(duì)的這一研究,揭示了動(dòng)物利用兩種環(huán)境劇毒物質(zhì)實(shí)現(xiàn)自我解毒并適應(yīng)極端生態(tài)位的獨(dú)特機(jī)制,不僅為理解動(dòng)物的適應(yīng)性演化提供了新視角,也為生物礦化研究和環(huán)境毒理學(xué)開辟了新方向。(完)
【編輯:張令旗】