Rare Sea Creature 囤积有毒金属作为一种迷人的生存策略
外面的世界可能很残酷,弱势群体有时不得不求助于创造性的解决方案来确保他们的生存。
以一种名为Theonella conica.这种不起眼的动物可以在红海和印度洋找到,它们做着海绵的作用,过滤周围的海水提取营养物质在。锚定在原地,几乎没有主动防御,圆锥虫已经进化出一种真正迷人的生存方式。
科学家们研究了海绵体内污染物的积累情况,发现一种名为钼在其他生物体中,这将是致命的。
“20 到 30 年前,我们实验室的研究人员收集了一种名为Theonella conica来自印度洋桑给巴尔岛的珊瑚礁,并在其中发现了高浓度的钼。海洋生物学家 Shani Shoham 说特拉维夫大学。
“在我的研究中,我想测试在埃拉特湾的这种海绵物种中是否也发现了如此高浓度的物质,它生长在超过 27 米 [88 英尺] 的深度。找到海绵并分析其成分后,我发现它所含的钼比地球上任何其他生物都多:每克干重 46,793 微克。
我们和其他生物需要一些钼。这是必不可少的微量元素我们的身体用它来分解诸如药物、毒素和亚硫酸盐.然而,就像许多东西一样,过多的钼是对我们来说不是特别好和对其他动物来说更糟.
那么如何以及为什么,圆锥虫能够积累和囤积如此多的金属是 Shoham 和她的同事们想要了解的事情。
答案以海绵的细菌共生体的形式出现。
作为海绵,圆锥虫很简单。它没有器官,没有组织,也没有神经系统。为了发挥作用,它依赖于与其他生物的共生关系,包括细菌、真菌、藻类和病毒.其体重的 40% 由共生体组成。在你侧目之前,看看你自己的身体.我们都需要朋友.
共生体是以对双方都有利的长期关系共同生活的生物体(与寄生关系相反,在这种关系中,好处显然是片面的).
最主要的细菌之一圆锥虫,研究人员发现,它起到一种解毒器官的作用,用于在海绵体内积累重金属。它被称为恩托西昂内拉sp. 中发现的一种细菌几种不同的海绵并以其产生多种生物活性化合物.
Shoham 和她的同事在里面发现了一团团材料恩托西昂内拉sp. 具有非常高的钼含量。
当钼的浓度高于其在水中的溶解度时,钼是有毒的。研究人员认为,这种细菌收集钼并将其转化为安全的钼化合物,例如钼酸钙和钼酸钠。
“细菌囤积越来越多的钼,将其从有毒的可溶状态转化为矿物质。我们不确定他们为什么要这样做。Shoham 说.
“也许钼通过宣布:'我有毒了!别吃我!',作为这项服务的回报,海绵不吃细菌,而是充当它们的宿主。
其影响表明了一种我们可以利用这些海绵及其共生体的方法——不是提取钼,这会很复杂,而且可能不值得付出努力——而是帮助处理污染。几年前,一款相关的海绵,Theonella swinhoei被发现 也在类似地累积高水平的钡和砷.
“在这种情况下,恩托西昂内拉被发现主要负责囤积金属并将其转化为矿物,从而中和它们的毒性,“Shoham解释.
“对这种细菌的持续研究可以证明有助于处理受砷污染的水源,砷是一种直接影响全球 2 亿人健康的严重危害。”
该研究已发表在科学进展.