科技日报记者 宋迎迎

9月12日,记者从中国科学院海洋研究所获悉,该所科研团队于国际上初次展现了深海热液动物贺氏拟阿尔文虫“以毒攻毒”的怪异顺应机制,不仅为理解动物的顺应性演化提供了新视角,也为生物矿化研究及情况毒理学斥地了新标的目的。相干研究结果于国际学术期刊《大众科学藏书楼-生物学》发表,并被《科学》《天然》杂志报导。

年夜洋板块接壤处,岩浆加热的高温海水携带着高浓度的硫化氢、重金属等有毒物资,从海底裂隙中喷涌而出,形成怪异的深海热液生态体系。阿尔文虫却能于这类极度情况中繁衍生息并形成高密度群落。

依托“科学”号科考船深海热液科考航次,科研团队深切研究了冲绳海槽热液区阿尔文科贺氏拟阿尔文虫。研究职员发明,该物种具备诸多怪异特性,它们出现出稀有的亮黄色体色,其表皮细胞中漫衍的年夜量黄色颗粒是其体色来历。此外,该物种体内富集了年夜量无机砷,部门个别中砷含量竟高达体重的1%,但它们却能于超高浓度砷情况下平安无恙。

进一步研究发明,贺氏拟阿尔文虫表皮细胞内的黄色颗粒重要由砷及硫组成,与尺度的三硫化二砷(雌黄矿)彻底一致。研究团队联合全基因组测序与卵白质组学发明,这些颗粒中显著富集了多药耐药转运卵白与血红卵白,前者是高度守旧的砷转运与解毒卵白,后者则卖力联合及运输硫化氢。

基在以上研究成果,研究团队初次提出贺氏拟阿尔文虫演化出一种怪异的“以毒攻毒”的砷-硫化氢偶联解毒机制。贺氏拟阿尔文虫经由过程摄食含高浓度砷的生物膜获取砷化物,这些砷于多药耐药转运卵白的作用下,被转运并富集到头冠、表皮、鳃丝及消化道等构造的上皮细胞内。同时,硫化氢经由过程血红卵白被运送至这些解毒细胞。终极,两种剧毒物资于细胞器内联合,形成不溶性的三硫化二砷矿物,从而被“锁定”并实现解毒。

哈佛年夜学进化生物学家Peter Girguis评价说:“这是初次于动物细胞内发明砷化物矿物。这一发明提示咱们,生命演化出解决情况难题的方式仍远超咱们的想象。”

(研究团队供图)

-XPJ(中国大陆)