海洋微生物为我们做过什么?

我们的生命最终依赖于地球上一些最小的生命形式——海洋微生物群的组成部分。
2017年7月18日

采访

Michael Cunliffe博士,普利茅斯大学

细菌

艺术家对细菌的印象

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我们的生命最终依赖于地球上一些最小的生命形式——海洋微生物群的组成部分。但是海洋中有什么微生物,它们在那里做什么,它们是如何影响我们的?凯蒂·海勒采访了普利茅斯大学和海洋生物协会的迈克尔·康利夫。

迈克尔:当你第一眼看到海水时,它是半透明的液体。如果你幸运的话,你可能会看到一条鱼,你可能会看到一条鲸鱼。但实际上,在这些海水中有大量的海洋微生物。你谈论的是1000万个病毒和100万个细菌或1000个微生物和真核生物,我们称之为原生生物,这实际上是海洋中的一滴水。

凯蒂:这数十亿的微生物一起被称为海洋微生物群。这是一个我们非常熟悉的概念,我们身上和体内的微生物组成了我们自己独特的人类微生物群。

Michael -特别是我们肠道里的微生物。它们帮助我们消化食物,如果没有这些肠道微生物,我们就无法从食物中获得同样的营养价值。海洋中的微生物有点类似。有很多。它们种类繁多,而且都有非常重要的功能。正是这些功能真正帮助海洋运转。

凯蒂-他们到底在水里做什么?根据迈克尔的说法,如果没有它们,海洋和我们都会很拥挤。

迈克尔:总的来说,我们可以把海洋微生物看作是环境化学家。它们正在进行维持海洋和大气化学所需的所有化学反应。微藻和浮游植物的光合作用方式与陆地上的植物和树木的光合作用方式相同,而且这种作用的规模很大。所以基本上,全球一半的光合作用是由这些浮游植物完成的。也就是说,我们呼吸的氧气有一半来自这些生活在地表水里的单细胞植物。但海洋微生物的另一个重要功能是海洋食物链的基础。所有生活在海洋中的大型生物都直接或间接地依赖于微生物。

凯蒂-由于海洋中的微生物对海洋生命至关重要,因此了解人类对这些微小生物的影响是一件大事。

迈克尔:想想变化和人类对海洋环境的影响,有证据表明,微生物可以对此做出反应,实际上有助于减轻我们对海洋环境的影响。

凯蒂-所以他们基本上是在收拾我们的烂摊子。

迈克尔-是的,在某种程度上。这方面有一个很好的例子,那就是发生在墨西哥湾的“深水地平线”石油泄漏事件,那绝对是一场可怕的环境灾难。所有这些石油的开采对该地区的生态系统造成了毁灭性的影响。但发生了一件非常有趣的事情,石油泄漏后,微生物数量迅速增加。他们是降解石油的专家。他们在减少石油污染的影响方面发挥了重要作用。

凯蒂:那塑料呢?因为塑料似乎是海洋中的一个真正的问题。

Michael:这是海洋微生物学的圣杯。如果你把塑料放入海水中,很快,微生物就会在塑料上定居,研究人员在地球上不同的地方进行了研究,观察不同类型的塑料,发现不同种类的微生物在塑料上生长。所以,目前有一个巨大的研究努力,试图看看这些海洋微生物是否真的能够降解塑料。如果是的话,我们也许可以看看它们使用的酶系统,看看我们是否可以利用它来尝试解决这个污染问题。

凯蒂:对于海底这个神秘的环境,我们不知道的还有很多。也许海洋微生物可以掌握打开尚未开发的科学潜力宝库的钥匙,科学家们正在海洋中寻找下一个新的化合物——这一过程被称为生物勘探。

Michael -现在有一整个海洋微生物学领域人们在研究微生物的功能作用,他们说"我们能把它们带到实验室吗?我们能把他们带入工业吗?我们能把他们带到生物技术领域吗?我们能真正利用它们吗?”其中一个真正令人兴奋的领域基本上是把海洋微生物作为抗菌化合物的来源。所以我相信每个人都很熟悉我们现在面临的主要问题微生物会导致疾病,它们对抗生素有抗药性,以及人们在医院里遇到的问题。现在确实需要尝试解决这个问题。科学家们正在研究生活在海洋中的微生物,看看它们是否有解决办法。那么,这些有机体中有产生抗菌化合物的吗?我在普利茅斯大学的一位同事正在研究海洋海绵,他们试图确定——海洋海绵中是否有产生抗菌剂的微生物?

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