在极端环境下生存：科学家发现水下火山烟尘中的生命

在极端环境下生存：科学家发现水下火山烟尘中的生命热液羽流从海底升起数百米，并分散到离其源头数千公里的地方，热液羽流可能看起来是不适宜的环境。然而，最近发表在《自然-微生物学》上的一项研究显示，特定的细菌能够在这些看似不稳定的地方茁壮成长。科研船Polarstern在格陵兰岛冰面上进行考察PS86，距离Gakkel海脊的西部火山区约4000米。资料来源：阿尔弗雷德-魏格纳研究所/StefanieArndt第一作者、德国不来梅马克斯-普朗克海洋微生物研究所的MassimilianoMolari说："我们详细研究了Sulfurimonas属的细菌。到目前为止，这些细菌只知道在低氧环境中生长，但基因序列偶尔也在热液羽流中被检测到。正如它们的名字所表明的，它们已知使用来自硫化物的能量。"人们认为它们是从海底通风口相关的环境中被冲到那里的。但是我们想知道，这些烟羽是否真的可能是一个适合Sulfurimonas组的一些成员的环境"。由AntjeBoetius教授博士领导的Polarstern团队。后排，从左起。GunterWegener,MassimilianoMolari,MirjaMeiners,RafaelStiens,AntjeBoetius,FabianSchramm,NorbertRieper。前排。AndreasTürke,YannMarcon.资料来源：阿尔弗雷德-魏格纳研究所/StefanieArndt艰难的采样条件因此，Molari与来自阿尔弗雷德-魏格纳研究所、不来梅港亥姆霍兹极地和海洋研究中心（AWI）以及不来梅大学MARUM海洋环境科学中心的同事一起，对北极中部和南大西洋的热液羽流进行了一次具有挑战性的采样之旅。"我们在以前从未研究过的超低速扩张脊的极偏远地区对羽流进行采样。收集热液羽流样品是非常复杂的，因为它们不容易被找到。"马克斯-普朗克海洋微生物研究所的组长兼AWI主任AntjeBoetius解释说，他是北极任务的首席科学家，当羽流位于2500米以上的深度和北极海冰之下，或者位于南大洋的风暴区内时，取样就变得更加困难。极光公司在加克尔海脊（北极中部）的热液喷口。水下摄像系统OFOS拍摄的热液喷口（左上角，由红色箭头表示）和烟囱（右边的黄橙色结构）的快照，这使得在考察PS86期间确定热液喷口领域的位置成为可能。资料来源：巡航报告在研究船Polarstern上，科学家们设法收集样本，并在这些水中研究细菌的组成和代谢。装备精良，分布广泛莫拉里和他的同事发现了一个新的Sulfurimonas物种，叫做USulfurimonaspluma（上标"U"代表未培养的），栖息在寒冷、氧气饱和的热液羽流中。令人惊讶的是，这种微生物使用烟羽中的氢气作为能量来源，而不是硫化物。科学家们还调查了这种微生物的基因组，发现其基因组被强烈削弱，缺少其亲属的典型基因，但却很好地配备了其他基因，使其能够在这种动态环境中生长。"我们认为，热液羽流不仅分散了热液喷口的微生物，而且还可能在生态上将开阔的海洋与海底栖息地连接起来。我们的系统发育分析表明，USulfurimonaspluma可能来自一个与热液喷口相关的祖先，它获得了更高的耐氧性，然后扩散到整个大洋。然而，这还有待进一步调查"，Molari说。对其他羽流的基因组数据的研究表明，USulfurimonaspluma在世界各地的这些环境中生长。Molari说："显然，它们在寒冷、氧气饱和和富含氢气的热液羽流中找到了一个生态位，这意味着我们必须重新思考我们对深海中硫磺类动物的生态作用的想法--它们可能比我们以前认为的要重要得多"。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1350395.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1350395.htm

佛罗里达州的科学家打破了水下生活时间最长纪录 下一步还要上天

佛罗里达州的科学家打破了水下生活时间最长纪录下一步还要上天实验是在朱尔斯海底旅馆进行的，这是一个钢铁和玻璃的栖息地，位于佛罗里达州基拉戈的一个泻湖的水面下30英尺。该旅馆通常为付费客人提供住房，但一直是迪图里试图了解长期生活在水下对人体的影响的一部分。迪图里不仅仅是一个喜欢在海底度过漫长岁月的老兵和研究人员。他也是一名生物医学工程师，他的实验是成为在水下生活时间最长的人，这也将帮助我们更多地了解这种事情对人类可能产生的生物医学影响。这个实验帮助迪图里教育更多的人了解水下生命的繁荣和成长方式。除此之外，它也只是迪图里正在进行的实验的一部分，看看人类在孤立的环境中能生存得如何。根据吉尼斯世界纪录，以前最长的水下生活时间记录是73天。然而，在写这篇文章时，Dituri已经度过了超过73天的时间，而且在9月，他计划继续他的实验，乘坐一架改装的客机，让他体验几次零重力。根据他的网站，所有这些实验将帮助迪图里了解更多关于隔离生活对人体的影响，而且这些实验也是他正在进行的计划的一部分，即在2026年成为一名民用宇航员。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1359915.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1359915.htm

科学家在南大西洋发现水下古岛天堂 与西班牙面积相近

科学家在南大西洋发现水下古岛天堂与西班牙面积相近样本是巴西圣保罗大学和英国南安普顿大学的研究人员在2018年的考察中采集的。这块深灰色岩石是火山玄武岩沉积物。资料来源：IO-USP《科学报告》杂志发表了一篇文章，介绍了这项历时近十年的研究成果，并提供了与西班牙面积相近的RGR地质的新信息。研究人员分析了在RGR西部约650米深处挖出的海底沉积物样本，并确定了其矿物学、地球化学和磁性特征。样本主要含有红色粘土，以及热带火山岩蚀变的几种典型矿物，如高岭石、磁铁矿、氧化磁铁矿、赤铁矿和鹅铁矿。2018年，该小组根据对该地区的科学考察发现，推测RGR曾经是一座岛屿，并在该地区采集了文章中描述的样本。他们乘坐英国国家海洋学中心（NOC）的皇家研究船（RRS）"发现号"和南太平洋大学的海洋学研究船"阿尔法-克鲁西斯号"进行了考察。这些考察是FAPESP支持的专题项目的一部分。研究人员来自南太平洋大学海洋研究所(IO)和英国南安普敦大学。"我们的研究和分析使我们能够确定它确实是一个岛屿，现在正在讨论的是该地区是否可以被纳入巴西法律承认的大陆架。从地质学角度讲，我们发现粘土是在4500万年前最后一次火山活动之后形成的。因此，它的形成可以追溯到3000万到4000万年前。"文章的最后一位作者、IO-USP教授LuigiJovane告诉AgênciaFAPESP。对于由FAPESP资助的一个项目的主要研究者Jovane来说，一个多学科团队参与研究的事实促成了这一成果："我们拥有一个最高质量的团队，包括地质学、地球化学、生物学、流体力学、环境影响评估、新能源、心理学和法律方面的专家。所有这些科学积累都可以用来加深我们对RGR的了解，并在不影响当地系统协同作用的情况下对该地区进行勘探。为了了解是否可以从海底开采资源，我们需要分析开采的可持续性和影响。例如，我们还没有对海洋提供的生态系统服务进行详细研究。当你对一个区域进行干预时，你必须知道这会对动物、真菌和珊瑚产生怎样的影响，并了解你会对相关的累积过程产生怎样的影响。"文章第一作者、现任印度孟买大学教授的PriyeshuSrivastava也通过两个项目（19/11364-0和22/02479-0）获得了FAPESP的支持。仅在2023年，Jovane就领导撰写了另外四篇文章，其中涉及来自RGR的火山岩和铁锰结壳样本的研究成果。这些文章发表在《海洋科学前沿》（FrontiersinMarineScience）、《材料研究与技术期刊》（JournalofMaterialsResearchandTechnology）、《地球化学》（Geochemistry）和《海洋地质学》（MarineGeology）上。海底发现科学家们重点研究了RGR的西部地区，他们通过高分辨率测深绘图重建了该地区，该绘图显示了被沉积物覆盖的高原，这些高原被一条深度超过600米的裂缝分隔开来。他们使用"发现"号上的自动潜航器(AUV)和遥控潜水器(ROV)制作了地图、视频和声纳勘测。自动潜航器能够下潜到海底，覆盖预先确定的区域，最长可达12小时。遥控潜水器在移动过程中通过电缆与船连接，同时生成高分辨率图像，并用机械臂采集岩石和生物样本。Jovane说："巴西没有人拥有自动潜航器或遥控潜水器，因此与我们在国家海洋学委员会的英国同事合作至关重要，但这项研究是100%巴西的。"研究人员探测到的火山熔岩流之间存在热带土壤，这表明这些岩石一定是在不到4000万年前的活火山地区，在温暖潮湿的气候条件下露天风化形成的。据Jovane称，这种土壤类似于圣保罗州许多地方的"红土"（terraroxa）。最广泛使用的岩石风化测量方法是化学蚀变指数（CIA），红粘土的化学蚀变指数为93。大多数碱性岩石的化学蚀变指数都低于50。这种高值表明，它起源于5600万年前至3400万年前的始新世（古近纪第二纪）期间熔岩流和火山岩的极端风化，当时的高温有利于热带森林的发展，而澳大利亚从南极洲迅速分离出来后，气候发生了突变。在距今3500万年至2500万年前的始新世晚期和渐新世早期，露天侵蚀之后出现了热沉降和淹没。由于其经济潜力，近年来对RGR进行了深入研究。它位于国际水域，因此受国际海底管理局（ISA）管辖。2018年12月，巴西政府申请扩展其大陆架，将RGR包括在内，这远远超出了《联合国海洋法公约》（UNCLOS）为所有国家规定的200海里界限。钴、镍、锂以及碲和其他稀土的富集区已在RGR中被探测到，这些元素对于从化石燃料（全球变暖的主要驱动因素之一）向可再生能源的过渡至关重要。Jovane说："重要的是要了解生态系统服务和其他自然过程在狩猎保留地的作用。只有了解了这些，我们才能进行环境影响评估，并计算出在允许经济发展的情况下保护它所需的缓解措施和补偿。"编译自:ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1424523.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1424523.htm

NOAA科学家在海底发现神秘的热浪

NOAA科学家在海底发现神秘的热浪科学家们在过去的十年里一直在观察和研究海洋表面的热浪，完全没有意识到这些膨胀和破坏性的变化也可以在表面之下的深处发现。发现这些海洋热浪也在海洋深处蔓延是很重要的，因为海洋温度的变化可以使动物灭绝。早在2013年，一个被称为"Blob"的海洋热浪出现在阿拉斯加海岸附近，一直蔓延到墨西哥南部。热浪持续的时间比科学家预期的要长，导致了渔业的破坏，甚至引发了有毒藻类大举繁殖。虽然观察这些变化很重要，但科学家们完全没有意识到热浪在海底的蔓延。以前人们认为热浪只存在于海洋的表面。图片来源：MARIMA/Adobe但现在，美国国家海洋和大气管理局（NOAA）已经创建了一个新的模型，该模型也说明了沿海洋底部发现的热浪。不过，监测下面的温度要困难得多，因为它需要能够检测到微小的温度变化的设备，同时还要经受住深度的压力。这项新的研究非常重要，因为在海洋深处发现的热浪比表面上的热浪持续的时间要长得多--如果Blob能够在超过预期的时间内造成如此大的破坏，那么想象一下，如果海底的大规模热浪不受控制和不为人知，它可能造成的破坏，其结果可能会在全世界范围内看到，但人类不会知道是什么导致了它。现在，由于新的模型，我们终于对深海中发生的事情有了更多的了解。当然，我们可能仍然有很多东西不知道。海洋深处仍然是科学家们的一个神秘的游乐场，特别是当我们继续发现海底的奇怪生物时。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1352387.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1352387.htm

科学家在地球最深的海沟发现新病毒

科学家在地球最深的海沟发现新病毒"马里亚纳海沟是地球上最深的地方，在太平洋海底的最低点下降了近11000米（36000英尺）。即使在这个深不见底、寒气逼人的深渊中，生命依然存在。"青岛中国海洋大学的海洋病毒学家王敏博士说："只要有生命的地方，就一定有调节器在工作。"在这里指的就是病毒。在最近发表于《微生物学频谱》（MicrobiologySpectrum）杂志上的一项研究中，王敏和一组国际研究人员报告说，他们从8900米（29200英尺）深的沉积物中分离出了一种新病毒。这种病毒是一种噬菌体，即在细菌体内感染和复制的病毒，而噬菌体被认为是地球上最丰富的生命形式。"据我们所知，这是全球海洋中已知分离最深的噬菌体，"王说。新发现的噬菌体能感染嗜盐单胞菌门中的细菌，这些细菌通常出现在深海沉积物和热液喷口中，热液喷口是海底喷泉状开口，释放出加热的水流。王说，研究小组对病毒遗传物质的分析表明，深海中存在一个以前未知的病毒家族，并对深海噬菌体的多样性、进化和基因组特征以及噬菌体-宿主相互作用有了新的认识。在之前的工作中，研究人员利用元基因组分析研究了感染海洋螺旋纲（Oceanospirallales）细菌的病毒，其中包括嗜盐单胞菌。在这项新研究中，王的研究小组从青岛中国海洋大学海洋病毒学家张玉忠博士领导的研究小组收集和分离的细菌菌株中寻找病毒。张的研究探索极端环境中的微生物生命，包括极地和马里亚纳海沟。这种新病毒被鉴定为vB_HmeY_H4907，对它的基因组分析表明，这种病毒广泛分布于海洋中，其结构与其宿主相似。这项研究指出了新的问题和研究领域，重点是病毒在恶劣、隐蔽环境中的生存策略--以及它们如何与宿主共同进化。新病毒具有溶解性，这意味着它能侵入宿主体内并进行复制，但通常不会杀死细菌细胞。随着细胞的分裂，病毒的遗传物质也被复制和传递。王说，在今后的研究中，研究小组计划调查驱动深海病毒与其宿主之间相互作用的分子机制。他们还在极端环境中寻找其他新病毒，"这将有助于拓宽我们对病毒球的理解，"王说。"极端环境为发现新型病毒提供了最佳前景"。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1385919.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1385919.htm