中新網(wǎng)青島9月12日電(張孝鵬)中國科學院海洋研究所12日發(fā)布消息稱,該所科研團隊日前在動物深海極端環(huán)境適應(yīng)機制研究方面取得突破性進展,在國際上首次揭示深海熱液動物賀氏擬阿爾文蟲“以毒攻毒”的獨特適應(yīng)機制,相關(guān)成果在國際學術(shù)期刊《PLOS Biology》發(fā)表。
在大洋板塊交界處,巖漿加熱的高溫海水攜帶高濃度的硫化氫、重金屬等有毒物質(zhì)從海底裂隙中噴涌而出,形成獨特的深海熱液生態(tài)系統(tǒng)。熱液噴口附近的生態(tài)環(huán)境對大多數(shù)生物而言過于嚴酷,但賀氏擬阿爾文蟲卻能在高溫、高硫化氫和高重金屬的極端環(huán)境中繁衍生息并形成高密度群落。“賀氏擬阿爾文蟲如何抵御環(huán)境毒素、適應(yīng)極端環(huán)境”一直是學界高度關(guān)注的科學問題。
依托“科學”號科考船深海熱液科考航次,中國科學院海洋研究所科研團隊深入研究了沖繩海槽熱液區(qū)阿爾文科賀氏擬阿爾文蟲;谙嚓P(guān)研究結(jié)果,該團隊提出賀氏擬阿爾文蟲演化出了一種獨特的“以毒攻毒”的砷-硫化氫偶聯(lián)解毒機制。
“以毒攻毒”的砷-硫化氫偶聯(lián)解毒機制中,賀氏擬阿爾文蟲通過攝食含高濃度砷的生物膜獲取砷化物,這些砷在多藥耐藥轉(zhuǎn)運蛋白的作用下被轉(zhuǎn)運并富集到頭冠、表皮、鰓絲和消化道等組織的上皮細胞內(nèi)。同時,硫化氫通過血紅蛋白被輸送至這些解毒細胞。最終,兩種劇毒物質(zhì)在細胞器內(nèi)結(jié)合,形成不溶性的三硫化二砷礦物,從而被“鎖定”并實現(xiàn)解毒。
據(jù)介紹,中國科學院海洋研究所科研團隊的這一研究,揭示了動物利用兩種環(huán)境劇毒物質(zhì)實現(xiàn)自我解毒并適應(yīng)極端生態(tài)位的獨特機制,不僅為理解動物的適應(yīng)性演化提供了新視角,也為生物礦化研究和環(huán)境毒理學開辟了新方向。(完)
原標題:中國科學家揭示深海熱液動物“以毒攻毒”適應(yīng)機制 系國際首次