海洋中也有细菌
研究简史
19世纪中期,有人就分离出了第一个海洋细菌;1865年,又有人分离出了海洋奇异贝氏硫细菌。深海细菌的研究也于1884年开始,但在相当长的时间内,一直停留在描述、分类的水平上。
1946年,美国科学家佐贝尔以海洋细菌为主要内容的《海洋微生物学》一书的问世,促使人们对海洋微生物的研究进入以生理、生态为基础的阶段。
1959年以后,苏联学者克里斯连续出版了研究深海微生物的著作,提出微生物海洋学的研究设想。
1961年,国际海洋微生物学讨论会的召开标志着以海洋细菌为主要内容的海洋微生物学已成为独立的学科。
发现过程
1980年,一艘日本远洋调查船在太平洋的加拉帕戈斯群岛附近进行海底考察,结果在一个深渊里发现了一种在90摄氏度的热水中竟会冻僵的细菌。人们都知道,在这种温度下,鸡蛋也会很快被煮熟的。
发现这种耐高温细菌的海中深渊,水深为2650米,压强为266个大气压,海底地壳有一断裂层,从裂隙中喷出的间歇热泉的水温高达250摄氏度,热熔岩喷出后的堆积层中含有大量的有毒的硫化氢。阳光照射不到那里,水底是一个永恒的黑暗世界。而就是在如此严酷的环境里,这种耐高温细菌却正常地生活着,不断地繁衍着。为了研究这种耐高温细菌,科学家把它们放在模拟天然条件的恒温器中培养,发现它们即使在300摄氏度的高温下,仍能很好地生存;而在90摄氏度的环境中,则几乎被冻僵,根本不能繁殖。
这种细菌为什么会有耐受高温的能力呢?在300摄氏度高温中它们为什么不会被煮烂?这仍然是未知之谜。有人猜测,这种细菌的细菌胞内可能有一种特殊的冷却装置,即嗜热基因。
但是,这种嗜热基因究竟是什么物质构成的?它为什么能起冷却装置的作用?也仍然是无人知道的谜。
研究意义
海洋细菌参与降解各种海洋污染物和毒物的过程,有助于保持海洋生态系的平衡和促进海洋自净能力。海洋细菌是产生新抗生素、氨基酸、维生素和其他生理活性物质的重要生产者。
细菌参与海洋的沉积成岩作用,如参与硫矿和深海锰结核的形成等。在海洋成油、成气的过程中,细菌起着重要作用。海水具有杀菌效果,是由于海洋细菌的溶菌作用致使陆源致病菌迅速死亡,海洋细菌可直接作为海洋经济动物的饵料,细菌参与对各种海洋物质的腐蚀、变性、污秽和破坏过程。
某些海洋细菌是人体或海洋生物的致病菌,在特定条件下,海洋细菌代谢产物的积累会毒化养殖环境,如氨和硫化氢的积累会危害生物养殖。也可以利用细菌的代谢活动来改善被毒化的养殖环境,如氨的氧化等。