2024年8月底,美国五大湖地区一艘名为“RV Blue Heron”的科学研究船停靠克利夫兰船厂进行螺旋桨修理时,工作人员意外发现在船舵轴处有一团类似沥青状的黑色黏稠物质。这种黏液不像通常的润滑油,也没有显著的石油气味,且没有在燃烧测试中被点燃。圣母大学的大湖观测所海洋主管Doug Ricketts对此感到十分困惑,他形容这团黏物的气味偏向金属而非传统的石油产品,这种异常特征引发了科学团队对其成分的极大兴趣。科学家将这团黏稠物采集装入一个普通的纸杯中,标记为“ship goo”(船用黏液),随即送往生命科学实验室进行分析。令人震惊的是,在基因提取和初步的单基因测序分析中,科学家们发现该黏物中竟然富含多种此前未被识别过的微生物生命形式。微生物生态学家Cody Sheik最初对从一杯“沥青”中能提取出有意义DNA持怀疑态度,甚至将任务交给了一名研究生作为试炼。
然而,当初步测序结果返回时,团队才意识到这批微生物遗传序列异常新颖,这意味着这些生命形式可能属于此前未知的物种甚至更高级别分类。随后,研究团队对这些微生物进行了更深入的全基因组测序。鉴定结果显示,这些微生物虽然并不具备极高的物种多样性,但却极具特殊性,其中20多种微生物的基因组被成功重构。尤其令科学家们兴奋的是,他们发现了几种新的古菌(Archaea)——一种与细菌不同的原核生物门类。更精彩的是,有一种被暂时命名为ShipGoo01的微生物,竟代表了一个全新的古菌目,甚至可能有一种新微生物成为了全新细菌门的候选者,学名或将命名为ShipGoo002。同时,许多其他样本也可能构成新的属、科甚至更高的生物分类等级。
古菌ShipGoo01为厌氧微生物,生活在无氧环境中,而其它附属微生物似乎能消耗氧气,两者可能形成一种生态互利共生关系。通过与全球多种数据库的对比,研究人员发现这群微生物大多与油井、沥青坑及各种碳氢化合物环境相关,个别种类还与国际上的微生物株如德国样本有着亲缘关系,进一步增加了谜团的复杂性。尽管研究船的舵轴不应含有任何润滑油,但部分推测认为,这艘船自1997年买下以来,之前的船东可能使用过石油基润滑剂。微生物通常需要持续且稳定的营养供给,但在25年间几乎没有新油脂流入的情况下,这些微生物竟依然存活,科学家便推断这些生物可能以舵轴铁制部分或湖水中的有机物为食,具体机理尚需进一步探讨。研究团队认为解开这些微生物营养与代谢网络的秘密宛如拼装一幅没有参考图片的千片拼图,唯有通过对化学同位素进行分析,才能揭示碳、氮等基础元素的真正来源,帮助破解它们的生态角色与生存策略。目前遗憾的是,船用黏液仅采集了一小杯样本,且随着船只投入干船坞修理,剩余黑胶已被彻底清理,想再采样几乎不可能。
科研团队对此表示极大的遗憾,因为这极有可能影响进一步研究和学术发表的深度。尽管如此,科学家们并不认为这艘船是独一无二的,Marine Superintendent Ricketts相信其他船只的舵轴间隙也可能藏有类似甚至更多未被发现的微生物新物种。长期以来,人类对环境中微生物多样性的认知多集中于可见或常接触的环境,例如船只厨房、燃油滤清器等区域。而在极端或机械结构处发现如此神秘的微生物生态,刷新了科研人员对微生物无处不在与适应环境极限的认识。研究者强调,为了充分探索潜藏在这些船用黑胶里的生态秘密及其潜在应用价值,稳健的科研资金和完善的实验设备是必不可少的。当前,这些基础研究项目多依赖政府和纳税人的资金支持,面对预算的日益紧缩,许多实验室处境艰难,甚至可能被迫关闭,这不仅会耽误一项项前沿科学发现,也可能让未来的生物技术创新机遇被深深埋没。
在科研领域,先前对新微生物的发现已被广泛应用于废物处理、污染治理、甚至药物研发中,历史多次证明微生物的潜力巨大。ShipGoo01以及它的“船用伙伴”若能被深度解析,或将为环保和工业领域贡献崭新的解决方案。总而言之,这次意外发现的神秘船用黑胶,以细微但坚定的生命形式提示我们,世界上还有无数未知的生物领域等待被探索。它们远离人们肉眼所及的视野,却存在于船舶技术和环境交汇的缝隙中。未来,随着基因测序技术的进步和跨学科合作的加深,我们期待此类发现能够激发更多科学灵感,助力推动生态保护及可持续发展走向新高度。面对神秘“ship goo”里的生命密码,科学家们继续耐心地拼凑着那幅没有图片的千片拼图,诉说着微生物无声而雄奇的生命故事。
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