來自深海熱液噴口的活躍煙囪，位于沖繩海槽，噴口堺油田（Noho站點(diǎn)）。細(xì)菌成都武侯區(qū)找外圍（抖音網(wǎng)紅）找外圍崴信159-8298-6630提供外圍女小姐上門服務(wù)快速安排面到付款圖片來源：全球海洋環(huán)境信息中心 （GODAC）
（神秘的何處地球uux.cn）據(jù)美國(guó)物理學(xué)家組織網(wǎng)（作者：Dani Ellenby，沖繩科學(xué)技術(shù)研究所）：在想象深海時(shí)，毒金我們經(jīng)常會(huì)想到一片寒冷、深海屬環(huán)黑暗、噴口空曠的細(xì)菌荒原，稀疏的何處深海生物。但在海床的毒金裂縫中，被地球巖漿過熱并富含地殼礦物質(zhì)的深海屬環(huán)成都武侯區(qū)找外圍（抖音網(wǎng)紅）找外圍崴信159-8298-6630提供外圍女小姐上門服務(wù)快速安排面到付款海水向上涌出，形成熱液噴口，噴口作為多樣化和獨(dú)特海洋生態(tài)系統(tǒng)的細(xì)菌綠洲。
為地球上大多數(shù)生命提供動(dòng)力的何處陽光無法穿透這些廣闊的深處。相反，毒金這里的生物，如管蟲、螃蟹和貽貝，都依賴細(xì)菌，細(xì)菌可以從噴口釋放的化合物中捕獲化學(xué)能。
現(xiàn)在，沖繩科學(xué)技術(shù)研究所（OIST）的一組研究人員與日本海洋地球科學(xué)技術(shù)機(jī)構(gòu)（JAMSTEC）合作，確定了細(xì)菌如何適應(yīng)熱液噴口釋放的有毒金屬。他們的研究結(jié)果發(fā)表在《環(huán)境微生物學(xué)》雜志上。
“熱液噴口可能是地球上發(fā)現(xiàn)的最極端的環(huán)境，高壓，高溫，沒有氧氣和豐富的有毒金屬，”海洋生物物理學(xué)部門的前博士后研究員Angela Ares博士（Satoshi Mitarai教授）說。“細(xì)菌是神奇的生物，并且已經(jīng)設(shè)法適應(yīng)了這種具有挑戰(zhàn)性的條件。了解他們?nèi)绾纬晒赡軙?huì)導(dǎo)致真正重要的應(yīng)用，例如清理泄漏到環(huán)境中的有毒金屬的新解決方案。
在這項(xiàng)研究中，Ares博士和她的同事專注于Nitratirutorsp.SB155-2的金屬耐受策略。這種細(xì)菌是從沖繩海槽的噴口中分離出來的，并由JAMSTEC培養(yǎng)并提供給OIST。

暴露于鎘的細(xì)菌（右）比未暴露于鎘的細(xì)菌（左）更容易形成鞭毛。信用：OIST
總的來說，細(xì)菌處理有毒金屬有三種主要方式。一種方法是連續(xù)地將細(xì)胞內(nèi)的金屬離子泵回周圍環(huán)境。另一種策略是將有毒金屬隔離成細(xì)胞內(nèi)的顆粒，這樣它們就不會(huì)干擾細(xì)菌的代謝反應(yīng)。最后，細(xì)菌可以制造和釋放酶，使金屬結(jié)晶或沉淀成細(xì)胞外的無毒化合物。
研究人員尋找細(xì)菌策略的異同，以應(yīng)對(duì)這些噴口中常見的兩種不同金屬鎘和銅。
“這兩種金屬即使在低濃度下也是有毒的，但有一個(gè)關(guān)鍵的區(qū)別 - 細(xì)菌需要微量的銅，而鎘沒有已知的生物學(xué)功能，”Ares博士解釋說。“我們預(yù)計(jì)細(xì)菌因此可能對(duì)銅具有比鎘更復(fù)雜的反應(yīng)，因此銅濃度可以得到密切調(diào)節(jié)。
研究人員首先確定了細(xì)菌在停止生長(zhǎng)之前可以耐受的每種金屬的最高濃度。然后，研究小組將用這些水平的有毒金屬培養(yǎng)的細(xì)菌與沒有有毒金屬培養(yǎng)的細(xì)菌進(jìn)行了比較，以了解哪些基因或多或少具有活性，哪些蛋白質(zhì)或多或少豐富。
研究人員發(fā)現(xiàn)，細(xì)菌使用轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白作為一般的非特異性策略，將鎘和銅從細(xì)胞中泵出。然而，細(xì)菌對(duì)這兩種金屬的反應(yīng)也存在明顯差異。

深海熱液噴口細(xì)菌具有含鎘顆粒（光斑），當(dāng)暴露于高濃度的有毒金屬鎘時(shí)，這些顆粒會(huì)變得更大、更豐富。信用：OIST
“對(duì)于銅，我們發(fā)現(xiàn)涉及與運(yùn)輸泵相關(guān)的基因數(shù)量要多得多，以及其他與壓力相關(guān)的途徑所涉及的基因。這表明對(duì)銅的反應(yīng)確實(shí)更加復(fù)雜，可以微調(diào)銅濃度，“Ares博士說。
另一方面，細(xì)菌也使用銅未見的方法對(duì)鎘做出反應(yīng)。最令人驚訝的反應(yīng)之一是參與鞭毛形成和趨化性（響應(yīng)化學(xué)線索的運(yùn)動(dòng)）的基因活性增加。
“測(cè)量基因表達(dá)是一回事，但眼見為實(shí)，所以我們使用掃描電子顯微鏡檢查了細(xì)菌，”Ares博士說。“令人驚訝的是，暴露于鎘的細(xì)菌確實(shí)比我們的非應(yīng)激細(xì)菌更容易有鞭毛。
鞭毛有助于推動(dòng)細(xì)菌四處走動(dòng)，因此一種可能的解釋是，當(dāng)鎘含量過高時(shí)，應(yīng)激細(xì)菌會(huì)試圖移動(dòng)到更有利的環(huán)境中。趨化性在這里也發(fā)揮作用，因?yàn)榧?xì)菌遠(yuǎn)離或走向特定的化學(xué)線索以找到更好的生長(zhǎng)條件，而不僅僅是隨機(jī)移動(dòng)。
OIST最先進(jìn)的電子顯微鏡還使該團(tuán)隊(duì)能夠檢測(cè)細(xì)菌細(xì)胞壁外部沉淀物硫酸鎘的積聚。研究人員還發(fā)現(xiàn)，細(xì)菌內(nèi)的顆粒也含有鎘，變得更大更豐富。
“看到細(xì)菌使用這些方法來解毒鎘真的很令人興奮，因?yàn)樗鼮榭茖W(xué)家提供了一條新的途徑來探索在不依賴碳密集型方法的情況下清理重金屬，”Ares博士說。