左岸科學咖啡館

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海中的阿凡達

帶領研究團隊的丹麥奧胡斯大學生物化學教授尼爾森指出,他們觀察到,在海底沈積物的上部和下部都存在這種細菌,在早期還未形成這種特殊生態前,位於上層的細菌因為較多機會接觸到水中的氧氣,下層的細菌則因深陷汙泥,較多接觸泥中有機物,於是細菌們逐漸形成分工;上層細菌負責「呼吸」,下層細菌主司「進食(分解有機物)」。在這個過程中,下層的電子會傳送到上層。

上下層細菌為了讓傳訊用的電子傳遞無誤,細菌利用體內的某種成分,運送身邊沈積物中的金屬成分,久而久之這些金屬成分就形成有序排列,最終形成可導電的奈米細絲。透過這種奈米「電線」,在沈積層深處缺少氧氣的細菌,可通知表層富含氧氣區的細菌釋放氧氣細深處。

研究團隊推論,在海洋沉積物中這可能是一個重要過程,使氧能夠氧化幾厘米之外的化合物。死亡藻類殘留物和埋在海洋沉積物中的糞便是微生物重要的食物來源,但在沉積物中超過幾毫米的深度處,氧的缺乏限制了這一資源的利用。

尼爾森也說,「這些發現非常吸引人,它違背了我們現在的知識」。這些微生物可以遠距離彼此依存生活在電子共生系統中。不過他也說,若和阿凡達的情節相比,細菌的通訊網中,傳送的訊息簡單多了。

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