科學家在地球神秘「關鍵帶」發現全新微生物 有望改寫水資源淨化技術
生物
04-10
最新研究揭露,在地球深層土壤中活躍著一種前所未見的微生物群CSP1-3,這些微小生命體可能成為解決水汙染與環境問題的關鍵。科學家將這片孕育生命的深層土壤區域稱為「關鍵帶」,它不僅是淨化地下水的重要場域,更在土壤形成、養分迴圈與水資源調節等生態系統基礎功能中扮演核心角色。
「我們對天體執行的瞭解,遠勝於腳下的土壤。」達文西這句名言至今仍讓密西根州立大學微生物學權威James Tiedje教授深感共鳴。他帶領團隊深入探索這個從樹冠層延伸至地下700英尺的「地球活體皮膚」,發現其中蘊藏著驚人的微生物多樣性。
研究團隊在美國愛荷華州與中國深達70英尺的土壤樣本中,首次鑑定出全新微生物門類CSP1-3。令人驚訝的是,這些微生物並非處於休眠狀態,而是持續進行代謝活動,在某些深層土壤樣本中更佔據微生物群落的半數以上。「這顯示它們已演化出獨特機制,能適應貧瘠的深層土壤環境。」Tiedje教授解釋道。
這些微生物的淨水機制尤其引人注目。當地表水滲透至深層土壤時,CSP1-3會分解從表土沖刷下來的碳氮化合物,完成水質淨化的最後一道工序。「它們就像土壤中的清道夫,負責清理透過表土過濾層的殘留物質。」研究人員如此形容。
目前科學家正嘗試在實驗室培養這些微生物,雖然難度極高——畢竟多數環境微生物都難以在人工條件下存活。但Tiedje團隊憑藉其突破性發現(如能分解含氯化合物的微生物)的豐富經驗,計劃透過基因組資訊調整培養條件,例如模擬其祖先棲息的溫泉環境。
「這些微生物獨特的生化特性可能蘊藏珍貴基因資源,」Tiedje教授強調,「若能解開其代謝頑固汙染物的能力,或許能為地球迫切的環境問題提供解方。」這項突破性研究已發表於《美國國家科學院院刊》,為深層生物圈研究開啟全新篇章。