外面的世界可能是一個殘酷的世界,弱勢群體有時不得不尋求創造性的解決方案來確保他們的生存。
拿一塊叫做圓錐藻。這種不起眼的動物可以在紅海和印度洋中找到,它們的作用與海綿一樣,過濾周圍的海水以萃取營養成分之內。錨定在原地,幾乎沒有主動防禦的方式,圓錐毛蠹已經進化出一種真正令人著迷的生存方式。
科學家在研究海綿體內污染物的累積時發現,一種稱為「海綿」的重金屬濃度很高。鉬這對於其他生物體來說是致命的。
「二十到三十年前,我們實驗室的研究人員收集了一個名為『海綿」的稀有海綿樣本圓錐藻來自印度洋桑給巴爾的珊瑚礁,並在其中發現了高濃度的鉬,”海洋生物學家沙尼‧肖漢姆說特拉維夫大學的。
「在我的研究中,我想測試埃拉特灣的這種海綿物種中是否也發現瞭如此高的濃度,它生長在超過27 公尺[88 英尺] 的深度。找到海綿並分析其成分,我發現它比地球上任何其他生物都含有更多的鉬:每克乾重 46,793 微克。
我們和其他生物體都需要一些鉬。這是必不可少的微量元素我們的身體用來分解諸如藥物、毒素和亞硫酸鹽。然而,像許多事情一樣,過多的鉬會導致對我們來說不是特別好, 和對於其他動物來說更糟。
那麼如何以及為什麼圓錐毛蠹肖漢姆和她的同事們想了解的是,為何能夠累積和囤積如此多的金屬。
答案以海綿的細菌共生體的形式出現。
作為海綿,圓錐毛蠹很簡單。它沒有器官,沒有組織,也沒有神經系統。為了發揮作用,它依賴與其他生物體的共生關係,包括細菌、真菌、藻類和。多達 40% 的體重由共生體組成。在你側視之前,看看你自己的身體。我們。
共生體是一種以長期關係生活在一起的有機體,這種關係對雙方都有好處(而不是寄生關係,在這種關係中,)。
體內最主要的細菌之一圓錐形錐蟲,研究人員發現,海綿充當一種排毒器官,用於在海綿體內積聚重金屬。它被稱為內藻屬sp.,一種細菌,存在於一些不同的海綿並以其生產能力而聞名多種生物活性化合物。
肖漢姆和她的同事在裡面發現了一些物質內藻屬sp。鉬含量非常高。
當鉬的濃度高於其在水中的溶解度時,鉬就有毒。研究人員認為,這種細菌會收集鉬並將其轉化為安全的鉬化合物,例如鉬酸鈣和鉬酸鈉。
“細菌囤積越來越多的鉬,將其從有毒的可溶狀態轉化為礦物質。我們不確定為什麼它們會這樣做,”蕭漢姆 說。
「也許鉬透過宣布:『我有毒!別吃我!』來保護海綿,作為對這種服務的回報,海綿不會吃細菌並充當細菌的宿主。”
這意味著我們可以如何使用這些海綿及其共生體?不提取鉬,這會很複雜並且可能不值得付出努力?而是幫忙解決污染問題。幾年前,有相關的海綿,斯溫霍氏Theonella,發現類似地累積鋇和砷含量高。
「在這種情況下,內藻屬被發現在很大程度上負責囤積金屬並將其轉化為礦物質,從而中和其毒性,」Shoham解釋。
“對這種細菌的持續研究可以證明對於處理受砷污染的水源有用,砷污染是一種嚴重危害,直接影響全世界 2 億人的健康。”
該研究發表於科學進步。