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走进海底奇特无嘴僵尸蠕虫:以化学方式消化鲸骨

http://www.kexue.com 2012-07-09 09:59:33 新浪科技  发表评论
 
从“whale-2893”鲸尸上发现的“僵尸蠕虫”(Osedax frankpressi)。从“whale-2893”鲸尸上发现的“僵尸蠕虫”(Osedax frankpressi)。
这种“僵尸蠕虫”以食用海底死亡鱼类和鲸类尸骨为生,它们拥有一种独特的酸性酶分泌功能。这种“僵尸蠕虫”以食用海底死亡鱼类和鲸类尸骨为生,它们拥有一种独特的酸性酶分泌功能。
这种略带桃色的“僵尸蠕虫”正吸附于一块鲸骨上。这种略带桃色的“僵尸蠕虫”正吸附于一块鲸骨上。

  北京时间7月9日消息,2002年,美国蒙特雷湾水族馆研究所研究人员在海洋深处发现了一种奇特的蠕虫,它们钻入海底死亡鱼类和鲸类的尸骨中生活,因此它们也被称为“僵尸蠕虫”。令研究人员感到迷惑不解的是,这种蠕虫不仅仅没有牙齿和嘴,甚至连内脏都没有,它们是如何钻入骨头中的。有科学家猜测认为,“僵尸蠕虫”可能根本没有任何钻孔的能力,而是通过一种化学过程为自己在骨头中开路。经过数年深入研究和分析,美国斯克里普斯海洋研究所科学家近日证实了这一猜测。

  美国斯克里普斯海洋研究所科学家西格丽德-卡莎等人最新研究发现,“僵尸蠕虫”确实是通过分泌酸性酶这种化学方式钻入死亡鱼类和鲸类骨头中的。科学家们将于本年度美国实验生物学协会年会上发表她们的最新发现。

  这种“僵尸蠕虫”学名为“Osedax frankpressi”,来自Osedax家族。在拉丁文中,“Osedax”的意思是“食骨者”。还有一件令研究人员不解的事就是,他们找不到这种神秘蠕虫中的雄性。直到最近,科学家们才发现,雄性从来就没有过完幼虫期,它们直接就生活于雌性的身体内部。另一支研究团队还发现,这些蠕虫还得到了来自其体内的细菌的帮忙,细菌可以帮助它们消化骨头。除了这些神奇之事,“僵尸蠕虫”还有太多的未解之谜。

  为了弄清楚“僵尸蠕虫”的生存原理,卡莎的研究团队分析了蠕虫绿色的根状结构,研究它们是如何依附到骨头外部的。研究人员发现,这种根状结构由长长单元的组成,每一个都单元都有微小的突起,这样可以让蠕虫尽可能覆盖更大面积的骨头。此外,研究人员还发现,这些长长的单元可以通过皮肤分泌出酸性酶,酸性酶可以分解骨头中矿物质,这就是它们进入骨头内部的方式。

  这个谜团解开后,研究团队希望接下来能够弄清楚“僵尸蠕虫”神秘的生命周期,即它们是如何分泌出酸性酶的,又是如何与体内的细菌和谐相处,让细菌帮助其将骨头消化成食物和营养成分的。

  西伯达虫科的环节动物通常没有内脏,而是通过一种被称为营养体的特殊器官内的细菌共生体来获取营养。大多数的西伯达虫科拥有化学自养的共生体,因此它们可以生存于海底热液出口处等环境中。“僵尸蠕虫”身体的后半段中生存着非自养的“heterotrophic Oceanospirillales”细菌,而且后半段身体已进化成根状,这些根状分叉并穿透骨头。

  此前的研究发现,“僵尸蠕虫”明显缺少生物研磨结构,而其骨头消化和营养吸引的生理机制实际上也未发现。最新研究显示,根状表皮上超微结构表明,这是一种分泌和吸收器官。研究人员认为,“僵尸蠕虫”通过分泌酸性物质分解骨头,然后再吸收骨胶原质和油脂作为营养。研究人员分析了这种酸性分泌酶,发现其为VHA酶和碳酸酐酶,而且在蠕虫根部表皮细胞中VHA酶含量非常丰富,同时在表皮细胞中存在的还有碳酸酐酶,不过碳酸酐酶还存在于其他细胞和其他身体部位。这一发现有力地证实了关于“僵尸蠕虫”通过酸性分泌物实现消化骨头的猜测。(彬彬)

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