據(jù)國外媒體報道，科學家在海水樣本中發(fā)現(xiàn)迄今最大的海洋細菌，它能夠從太陽光線中獲取能量。幾年前，一臺價值80萬美元的高精密醫(yī)用熒光活性細胞分選儀懸掛在起重機上，準備裝載到海洋研究船，與此同時，海洋微生物生態(tài)學家亞歷山德拉·沃登（Alexandra Worden）和同事們準備在大西洋起航，收集單細胞真核生物，并單獨隔離進行單細胞全基因組測序。此次海洋研究活動還在太平洋尋找古生菌、細菌和其他與微生物有關的有機體，沃登和同事希望采集海水樣本帶回實驗室分析，但這種做法將潛在地會影響樣本的生物多樣性，他們最終決定將實驗室搬到了勘測現(xiàn)場。 f0+2t.tj  
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起重機操作非常順利，細胞分選儀也安全上船，科研人員和船員們開始了航海之旅，他們采集了海水樣本，用熒光染色細胞制成食物液泡，標記那些積極進食的生物體，并將海水樣本送入細胞分選儀，從中篩選出熒光染色細胞，結(jié)果顯示被篩選出來的絕大多數(shù)是領鞭毛類細胞，即以細菌為食的掠食性真核生物。之后研究小組除了對原核生物基因組排序之外，還在領鞭毛類細胞中尋找細菌和古生菌，沃登稱，起初我們并未獲得什么發(fā)現(xiàn)，但我們?nèi)匀粚�這項海洋勘測十分熱衷。 QVZD/shq  
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海洋勘測活動結(jié)束之后，博士后大衛(wèi)·尼德姆（David Needham）決定挖掘冷凍海水樣本，從而確定是否存在細菌，結(jié)果尼德姆發(fā)現(xiàn)了迄今海洋中最大的細菌，以及第二種感染掠食性原生生物的細菌。沃登說：“通過尋找普通的微生物候選者，我們最初忽略了一種重要細菌，其具有獨特的組合結(jié)構(gòu)�！� LL!.c  
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目前，這種海洋中最大的細菌被命名為“ChoanoVirus”，它具有8.7萬個堿基，該細菌基因組很大，其蛋白質(zhì)編碼尤其令研究人員感到興奮。在數(shù)以百計的蛋白質(zhì)序列中，沃登帶領的研究團隊發(fā)現(xiàn)了3種視紫紅質(zhì)——這是存在于人體等生物體內(nèi)某些細胞膜中的光處理受體，例如視網(wǎng)膜需要視紫紅質(zhì)才能看到物體。這種細菌基因組還將β-胡蘿卜素分子與酶物質(zhì)合成在視網(wǎng)膜中，β-胡蘿卜素在視紫紅質(zhì)中還起到光敏處理作用。相比之下，人類和大多數(shù)真核生物存在部分視紫紅質(zhì)機制，必須從外部資源獲取β-胡蘿卜素形成視網(wǎng)膜。 z2ms^Y=j  
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為了發(fā)現(xiàn)這些細菌視紫紅質(zhì)在領鞭毛類宿主體內(nèi)的可能性作用，研究人員在大腸桿菌中表達了細菌序列，并且發(fā)現(xiàn)光線會觸發(fā)蛋白質(zhì)，開始泵送質(zhì)子�？赡艽嬖诘那闆r是，這些細菌實際上是在幫助細胞從太陽中獲取能量，沃登說：“這種情況是在捕食性細胞中絕對預想不到的，它是一種具有新功能的細菌，其功能并不存在于宿主生物體內(nèi)�！� fQWIw  
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某些生物體利用視紫紅質(zhì)從太陽光線中產(chǎn)生化學能，這并不是一項最新發(fā)現(xiàn)，幾十年前，科學家曾報道稱，嗜鹽古生菌（halophilic archaea）利用視紫紅質(zhì)產(chǎn)生能量。2000年，沃登的研究同事埃德·德朗（Ed DeLong）曾指出，海洋細菌利用視紫紅質(zhì)捕獲光能。此后海洋生物學家在海洋多種微生物中發(fā)現(xiàn)了這種奇特的新陳代謝方式，2019年，沃登帶領研究人員分析了海水樣本中視紫紅質(zhì)含量豐度，并估測在海洋某些區(qū)域，視紫紅質(zhì)從太陽光線中獲取的能量比葉綠素獲取的更多。 F0~k1TDw  
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這項最新研究首次表明，細菌明顯具有掠奪性單細胞生物的功能。研究人員猜測，當有機質(zhì)缺乏的時候，領鞭蟲類生物會通過視紫紅質(zhì)機制獲得能量，或者幫助它們加速新陳代謝。 +y[@T6_  
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這項研究結(jié)論讓我們試圖了解宿主體致病影響之外的感染過程，或許ChoanoViruses和其他細菌具有一些生存優(yōu)勢，它們不是感染宿主并溶解細胞來傳播更多的細菌，這個概念在人類病毒學領域獲得了支持，但在海洋領域還是一個新概念，此前海洋細菌獲得的科學關注較少。迄今為止，科學家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)有間接證據(jù)表明海洋細菌與宿主之間存在共生關系。