有孔虫，一种古老的、生态上非常成功的海洋生物，在海底和海底被发现。路德维希-马克西米利安-慕尼黑大学(LMU)的地球生物学家报告说，在这些无氧沉积物中，一些物种不仅存活了下来，而且茁壮成长。
有孔虫是一种单细胞海洋生物，存在于海底沉积物中。大多数物种构造多孔矿化壳，并通过扩展细胞质丝通过这些孔捕获猎物。这个群体的物种非常丰富，它们保存下来的化石遗迹表明，它们在5.6亿年前的寒武纪初期就已经出现在海洋中。它们的外壳具有相当大的石化潜力，这就解释了为什么它们可以作为一些地质年代的索引化石。此外，有孔虫具有重大的生态意义——例如，由于它们对碳和硝酸盐循环的贡献——它们的外壳在古代气候的重建中发挥着重要作用。然而，尽管它们作为环境条件的替代物已经得到了很好的确认，但对当代有孔虫物种的生物学知之甚少。LMU地质学家威廉·奥尔西教授领导的地球与环境科学和LMU GeoBio中心,与米甲库希拉和拉斐尔Morard合作(不来梅大学),现在已经调查了他们的新陈代谢在分子水平上,并发现一些种类的有孔虫能存活,确实成长——氧(缺氧)为其他真核生物栖息地,将是致命的。这项新研究的结果发表在ISME杂志上。
有孔虫曾在缺氧甚至缺氧的海洋沉积物中被发现。为了了解更多的适应能力，使它们能够在这种恶劣的环境下生存，Orsi和他的团队检测了从纳米比亚海岸附近的海底沉积物岩心取样的物种。核内的大部分沉积物是缺氧的，富含有毒气体硫化氢。尽管如此，研究小组还是在这些水平上发现了大量的有孔虫，它们的活跃性比含氧量较高的较浅区域高出10倍以上。“到目前为止，海洋生物学家认为，在这样的条件下，有孔虫能够在海底生存，当它们被埋在海底时就会死亡，”奥西说。“另一方面，我们的研究结果令人惊讶地表明，某些种类的有孔虫在缺氧沉积物中代谢更为活跃。”换句话说，这些生物似乎并没有在这些栖息地生存，它们似乎很好地适应了这些具有挑战性的环境。此外，培养实验证实了它们对缺氧环境的偏好，在缺氧条件下，有孔虫的活性增加了40倍。
Orsi和他的同事们通过分析沉积物样本中发现的信使rna (mrna)，继续研究这些有孔虫物种的代谢途径。mrna从基因组DNA中复制，并编码合成细胞功能所需的蛋白质的指令。因此，他们允许一个人识别在局部细胞群中活跃的一组基因，以及在特定环境下细胞代谢所需的生化活动的光谱。在这种情况下，分析显示有孔虫利用了多种代谢途径——例如糖和氨基酸的发酵。此外，他们还表明，在缺氧区，有孔虫除了捕捉和消化猎物，还能利用可溶性有机物质作为碳和能源的来源。“据推测，有孔虫在厌氧营养循环中发挥着重要的作用，但迄今为止一直被忽视，”Orsi说。这种能够在这种恶劣的缺氧环境和高水平的有毒硫化氢气体中生存的能力可能是它们在生态上成功的部分解释。毕竟,该集团已经设法避免大规模灭绝事件数量在过去的5亿年里,其中许多是与显著减少氧的可用性和积累的有毒的硫化氢负责*死许多现在已经灭绝的动物物种。
