復活的生物體恢復了它們的生物活動,就好像它們幾千年來從沒有離開過氧氣和光線一樣。
科學家們復活了7000年前的浮游植物,使其成為有史以來最古老的生物之一。但我知道你在想什么:我們什么時候能起死回生了?
浮游植物 —— 微小的光合海藻 —— 并沒有死亡,而是處于一種被稱為休眠的深度“睡眠模式”。正如發表在《ISME期刊》上的一項研究所詳述的那樣,一個國際科學家團隊成功地從波羅的海海底復活了數千年的休眠藻類,使它們恢復了完全的生存能力。毫不夸張地說,他們的工作生動地展現了古代波羅的海生態的快照。
許多生命形式進入休眠狀態,代謝活動減少,等待艱難的環境條件結束。當浮游植物進入休眠狀態時,它們會沉入海洋棲息地的底部,在那里它們會分層沉積。
萊布尼茨波羅的海研究所的生物學家和浮游植物專家莎拉·博利烏斯在該研究所的一份聲明中說:“這些沉積物就像一個時間膠囊,里面有關于過去生態系統和棲息的生物群落、它們的種群發展和遺傳變化的寶貴信息。”。
2021年,博利烏斯和她的同事從波羅的海表面以下787英尺(240米)處提取的沉積物樣本中收集了休眠的浮游植物。他們成功地從9個樣本中收集并復活了生物體,其中一些樣本可以追溯到近7000年前。
瑪氏骨條藻(Skeletonema marinoi)是波羅的海常見的一種浮游植物,是研究人員能夠從每個樣本中復活的唯一標本,最古老的可以追溯到6871年前。研究小組稱,他們發現的瑪氏骨條藻是迄今為止從休眠狀態中復活的最古老的生物之一,也是已知從水生沉積物中復活的最古老的生物。
然后,研究小組分析了古代浮游植物,并將它們與現代標本進行了比較。他們的研究結果顯示,盡管已經被剝奪了數千年的光和氧氣,但復活的瑪氏骨條藻標本的生物活動和現代同類一樣好。
博利烏斯指出:“值得注意的是,復活的藻類不僅‘如魚得水’地存活了下來,而且顯然沒有失去任何‘適應性’,即它們的生物性能能力:它們像現代后代一樣生長、分裂和光合作用。”此外,研究小組還記錄了瑪氏骨條藻的基因圖譜,揭示了來自不同時期的藻類在該物種內形成了遺傳群。這表明波羅的海的瑪氏骨條藻隨著時間的推移而進化。
除了生物本身,沉積物樣本的其他特征也可以揭示古代的氧氣、鹽和溫度水平。“通過綜合所有這些信息,我們的目標是更好地了解波羅的海浮游植物如何以及為什么在遺傳和功能上適應環境變化,”博利烏斯補充說。
她的團隊的工作表明,“現在有可能在實驗室中對波羅的海發展的各個階段進行‘時間跳躍實驗’,”博利烏斯繼續說。“我們的研究還表明,通過分析活細胞,而不僅僅是化石或DNA痕跡,我們可以直接追蹤數千年來的基因變化。”
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