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普利茅斯大学科学家在深海发现能够杀死超级细菌的海绵

普利茅斯大学的科学家在深海发现了,含有能够杀死超级细菌的海绵。照片来源:NERC/Deep Links Project/Plymouth University/

普利茅斯大学的科学家在深海发现了,含有能够杀死超级细菌的海绵。照片来源:NERC/Deep Links Project/Plymouth University/Oxford University/BGS/JNCC

世界自然保护联盟(IUCN)的受胁物种红皮书,将足上有鳞片的奇异贝类列为濒危物种。照片来源:HKUST

世界自然保护联盟(IUCN)的受胁物种红皮书,将足上有鳞片的奇异贝类列为濒危物种。照片来源:HKUST

(神秘的地球uux.cn报道)据环境资讯中心(姜唯 编译;林大利 审校):距离上一次新型抗生素上市已经30年。所有现有的抗生素杀死细菌的方式都差不多,有些是使细胞壁爆裂,有些是阻止DNA复制。

但是细菌正在迅速演化,为了从这些化学攻击中幸存──一旦细菌存活下来,就会变成毒性坚强的超级细菌。如果没有新的抗生素,到了2050年,耐药性感染造成的死亡人数预计将达到每年1000万人,COVID-19疫病大流行相形之下也不算什么了。

因此,普利茅斯大学(Plymouth University)的科学家们一直在探索北大西洋寒冷、黑暗的深渊──他们在那里发现了含有能够杀死超级细菌的海绵。

深海中的杀菌新希望 受深海采矿威胁

深海生态学教授凯利.豪威尔(Kerry Howell)和同事们长期仔细收集这些类植物动物的标本,带回实验室并测试粉碎后的提取物对顽强致病细菌的抵抗力。在深海分子中,他们发现一些杀菌新希望。

「我们并不确切知道它们是什么,」主持普利茅斯生物发现计画实验室的微生物学家麦特.厄普顿(Mat Upton)教授说:「我们找到一些可以杀死目标细菌的化合物,我们很确定它们是新的化合物。现在下定论还为时过早,但正在逐渐取得进展。」

从深海动物中寻找强大而有用的新化合物,命中率特别高。科学家在海底发现了数百种生物活性化合物,其中有些已经被广泛利用。生活在海底火山口周围的细菌中的酶,还被用于测试新冠病毒。

然而,如果不到两年内深海采矿就破坏了火山口和海底其他地方的生态系统,那么新的抗生素和各式各样的有益分子很可能被消灭。距离首次在海底火山口有所发现至今,经过40年的研究,仍然有大量关于这些极端生态系统的学术产出。

豪威尔说:「所有深海生态学家都非常关注的几个问题是,我们对这些地区知之甚少,我们拼命追赶深海采矿业的脚步。在我看来深海采矿是错误的。在考虑开采前,我们应该先了解这些地方。」

一块海绵中 可能有1000种不同种类的细菌

深海采矿的可能目标之一是东南大西洋海沟,豪威尔和同事们正在规划下一次探勘。 「这是地球上最未被探索的地区之一。资料真的很少。」她说。

他们将参观巨大的水下山脉沃尔维斯岭。这座山脉在垂斯坦昆哈岛和纳米比亚之间绵延近2000英里。深海采矿业者们正在注意像这样的海底山脉,因为该处地壳富含钴等金属。

豪威尔的团队还计画研究南大西洋的深海平原,那里散布着类似太平洋中部克利珀顿断裂区的金属岩石结核,深海矿业者对此非常感兴趣。 「我们正设法更深入了解这些地区、生活在那里的物种以及它们对人类的潜在作用,其中之一是它们潜在的生物医学价值。」

他们的探险计画是五年研究计画「O​​ne Ocean Hub」的一部分,不过因疫情而被迫延后。该计画的目的是寻找公平分享海洋各种利益的方法,包括环境、社会经济和文化价值。

研究发现,多达3/4的深海海绵和珊瑚含有潜在有用的化合物。这些动物看起来像树、花或灌木,有时像奶酪球插在竹签上。南非罗德大学微生物学教授、One Ocean Hub的合作学者萝丝玛丽.多林顿(Rosemary Dorrington)说:「它们无法逃跑,因此保护自己的方法通常就是化学物质。」

许多这些化学防御方式,是由生活在珊瑚和海绵内的微生物群落构成的,多林顿将其比作人类肠道微生物群,「一块海绵中,可能有多达1000种不同种类的细菌」。

深海采矿破坏海底火山口 恐威胁濒危奇异贝类

与采矿不同,像豪威尔这样的海底探险对深海生态系统影响不大。为海上石油和天然气业开发的潜水机器人,也是深海科学家的远端眼睛和双手。每个物种只需要一个标本。 「过去需要几公斤的东西来提取几毫克的化合物。现在我们已经可以检测百万分之几的化合物了。」多林顿说​​。

寻找新药只需要原本为石油工业开发的潜水机器人从海床上取一个标本,深海采矿作业的足迹是非常巨大的。采矿机器人会刮削巨大的海底山顶,在数百平方英里的范围内收集结核,并破坏海底火山口。

生活在海底火山口附近的动物可能特别容易受到采矿的影响,因为许多动物的活动地理范围很小。

最近,世界自然保护联盟(IUCN)的受胁物种红皮书,将足上有鳞片的奇异贝类列为濒危物种,这个物种有2/3的已知族群生活在印度洋的海底火山口地区,但这里已获得矿产勘探许可证,允许矿业公司进行勘探和测试。

除了破坏栖息地和物种外,多林顿担心采矿作业的规模远远超过科学研究,可能会污染脆弱的、有生命的生物群落,包括微生物在内,这些生物群落花了数百万年的时间才演化至此。

参考资料:《卫报》(2021年9月29日),Covid tests and superbugs: why the deep sea is key to fighting pandemics

本文转载自「环境资讯中心」网站,内容由许多专家学者及民间环团,提供国内外环境教育与环保资讯;主题涵盖全球变迁、温室气体控制、环保生活、环境污染防治、生态保育、能源节约与能源效率、绿建筑等各面向。期许能替没有选票的山林、湿地、海洋、土地发声。




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