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95年度研究成果發表會系列10月20日舉行記者說明會《科學》雜誌刊出臺大教授在國際團隊突破性發現地殼深處無機環境中生命維繫策略)
10月份「科學」期刊(Science)報導中指出,美國勞倫斯柏克萊國家實驗室的戚維恩博士(Dr. Chivian)認為,在地殼深部結構單純的微生物族群與其他環境具有複雜多樣性的生態系統大不相同。在地殼深部缺乏其他物種相互合作與競爭的情況下,此一菌種可能必須演化出具備多重功能的能力,以因應環境的變動或封閉。 此研究團隊從南非約翰尼斯堡附近金礦地下 4.3 至 2.8 公里的地下水,藉由環境基因體(meta-genome)的解析重組,建構出微生物的族群結構,並解析其基因組成所具備的各種功能。本研究也發現此生態系統僅由單一菌種所構成 (>99.9%),並確認此菌種具備運動、孢子產生、厭氧硫酸還原、轉化多種形式的碳氮(如醣類、無機碳、氨及氮氣) 為細胞組織等能力。
研究團隊之一的臺大地質科學系林立虹助理教授對於研究結果有更進一步的詮釋,他認為從結合基因序列分析與地球化學的證據中,可以了解到此菌種是利用地質作用來解離水分子所產生的氫氣與岩石中的硫酸鹽,獲取其本身生存代謝所需要的能量,並轉化溶解於地下水中源自於礦物的無機碳氮,或此菌種遺骸分解的有機碳,做為建構細胞與增生所需,這個單純的生態系統居然被封存於深部地下水脈中,不與外界交流長達兩千萬年之久。此一菌種目前被命名為 Desulforudis audaxviator,代表它的形態為桿狀,具備使用硫的能力,是勇敢克服環境障礙前行的旅行者。這個菌種所具有的基因組成,足以因應高溫、缺氧、貧養等極端環境因子的考驗,長時間被封存於與地表隔絕的深部地殼環境。
全文請參閱:Science, 322, 275-278, Environmental genomics reveals a single-species ecosystem deep within Earth。
相關報導亦刊載於:Nature News, Science News, NASA Astrobiology Institute, BBC, MSNBC, New Scientist, San Francisco Chronicle, Wikipedia, Eurek, Sunday Independent, Physorg, Discover Magazine, Daily Science News。
