科学家发现不依赖阳光的光合细菌

中国水产门户网报道（2005年06月21日新闻）一个国际科学家小组２０日说，在太平洋海面下２４００米处生活的一种细菌，不需要阳光就可以进行光合作用。他们认为，这种细菌不仅改变了人们对地球生命的认识，也可能成为寻找外星生命的线索。 

    光合作用是地球生命系统的基础，而已知的生物光合作用都依赖阳光。在海水中，阳光最深能穿透２００米，以下就是黑暗、寒冷的世界，科学界通常认为这里的微生物等只能依赖化学反应的能量，而不会发生光合作用。 

    但是由加拿大、美国和德国科学家组成的一个研究小组在新一期美国《全国科学院学报》网络版上发表论文说，他们在墨西哥附近的太平洋海水中发现了这种细菌，它属于绿硫菌家族，依靠海底热泉泉眼中极其微弱的光亮进行光合作用。 

    这种细菌非常罕见，它生活在约２４００米深的海水中。这种细菌体内有高度敏感的感光“天线”，能借助一种氯化物收集到周围微弱的光，并将光传输到自己的反应器中发生光合作用。 

    研究人员认为，这一发现证明了生命的“顽强性”。在地球上，光合作用不仅发生在地表，也可以依靠地热活动发出的微弱光亮进行。而在宇宙中的其他星体上，也可能有类似的光合作用。 

    研究人员首次发现了一种能够依靠太阳以外的光源生存的光合生物。这种生物是一种生活在墨水般漆黑的海底的细菌，它似乎能够从深海热液口附近的一种神秘光源中获得能量。如果这一发现最终得到证实，那么将为研究地球的早期生命，甚至其他行星的生命形式提供线索。 

    自从科学家在1977年首次发现这片海底世界以来，深海的热液口便带领人们走进了一个神奇的动物园，从两米长的蠕虫到没有眼睛的螃蟹，这些生物都在黑暗的海底茁壮成长。20年后，当研究人员证明热液口周围的海水利用地热辐射产生了一种红外线以外的光线时，这片世界似乎变得光明起来。尽管这种热液口发出的光由于过于昏暗而无法被人眼观察到，但是它的频率却实实在在地出现在可见光谱中。 

    为了确定这种所谓的热液口光线是否能够支持生物的光合作用，在美国弗吉尼亚威廉斯堡威廉与玛丽学院的海洋生物学家Cindy Van Dover的带领下，加拿大温哥华大不列颠哥伦比亚大学的微生物学家Thomas Beatty、潭蓓谷亚利桑那州立大学的生物化学家Robert Blankenship以及其他科学家组成了一个研究小组。2003年，该研究小组的科学家乘坐森林洞海洋学研究所的研究潜水艇ALVIN下潜到2400米的深海中，在火山活动频繁的太平洋海岭附近的两个热液口中采集了标本。 

    这项研究终于得到了回报。研究小组在本周的美国《国家科学院学报》网络版上报告说，他们首次发现了一种在没有太阳的情况下也能够存活的光合生物。只要能够获得硫元素和二氧化碳，这种细菌——科学家暂时将其称为GSB1——似乎就可以依靠热液口发出的一种光线过活。 

    加利福尼亚大学伯克利分校的微生物学家Bob Buchanan表示，“这项研究结果开辟了一个新天地，并且着实令人惊讶。”他说，一个尚未解决的问题是，GSB1到底是“长期生活在热液口附近地区，还是生活在别处。”为了解开这个谜题，Beatty已经计划对其他热液口的光合生物进行分析。