揭秘深海热液动物“以毒攻毒”的绝密适应机制

中国科学院海洋研究所首次揭示了深海热液动物贺氏拟阿尔文虫的独特适应机制,震惊全球科学界。这些生物体内竟然富集大量无机砷,却能在超高浓度砷环境下安然无恙,背后的秘密令人瞠目结舌。
最近,中国科学院海洋研究所的研究团队取得了一项突破性的发现。他们揭示了深海热液动物贺氏拟阿尔文虫“以毒攻毒”的独特适应机制,这一成果引起了全球科学界的关注。
据介绍,大洋板块交界处形成了独特的深海热液生态系统。然而,这个环境对大多数生物来说过于严酷,因为高温、高硫化氢和高重金属的极端条件难以承受。然而,贺氏拟阿尔文虫却能在这种环境中繁衍生息,并形成高密度群落。因此,“阿尔文虫如何抵御环境毒素、适应极端环境”一直是学界高度关注的科学问题。
研究团队利用“科学”号科考船深入研究了冲绳海槽热液区的贺氏拟阿尔文虫。他们发现,这种物种具有诸多独特特征,包括罕见的亮黄色体色、栖息位置最接近热液喷口,以及体内富集大量无机砷。进一步研究发现,贺氏拟阿尔文虫表皮细胞内的黄色颗粒主要由砷和硫构成,与标准的三硫化二砷(雌黄矿)完全一致。
基于以上研究结果,研究团队首次提出贺氏拟阿尔文虫演化出一种独特的“以毒攻毒”的砷-硫化氢偶联解毒机制。这种机制使得这些生物能够通过摄食含高浓度砷的生物膜获取砷化物,并将其转运并富集到头冠、表皮、鳃丝和消化道等组织的上皮细胞内。同时,硫化氢通过血红蛋白被输送至这些解毒细胞,最终形成不溶性的三硫化二砷矿物,从而被“锁定”并实现解毒。
这一研究成果不仅为理解动物的适应性演化提供了新视角,也为生物矿化研究和环境毒理学开辟了新方向。未来,科学家可能会将这种独特机制应用于实际生产中,例如开发新的重金属污染治理技术等。
这项发现也引发了我们对自然界的思考。这些看似脆弱的生物体内竟然隐藏着如此强大的适应机制,这是大自然的奥秘之一。同时,也让我们意识到,地球上仍然有许多未被探索的领域和神奇的现象等待我们的发现。