【科學尬新聞】如何適應極端環境?去問惡魔蠕蟲

1

文/科學月刊編輯部
有些動物被發現能生存在地底深處、陽光照耀不到的極端環境,然而什麼樣的先天條件,讓牠們能生活在這樣的環境裡?近期,美國華盛頓大學分子生物學家團隊,發現惡魔蠕蟲(Halicephalobus mephisto)體內有兩種基因,分別與熱休克及細胞存活有關,且隨著時間推移,個體內的多餘基因副本將有助蠕蟲應對極端的生活條件,甚至往地底更深的地方前進。
來自深淵地獄般的環境
──惡魔蠕蟲
帶著惡魔稱號,惡魔蠕蟲是否有著邪惡的雙眼及招牌叉狀尾巴呢?透過顯微鏡觀察,發現牠原來只不過是一隻0.5毫米左右的小生物。這些帶有浮誇名彙的生物其實也沒什麼威脅性,會有這麼可怕的名字,單純只是因為牠們所處的環境極度惡劣。2011年,惡魔蠕蟲首度被發現,並一躍成為現今已知生活在地底最深處的生物。當時在南非一處金礦中,濾掉1.3公里的含水層,才捕捉到一隻活體。在這樣的深度中,蠕蟲必須克服低氧、高甲烷濃度與37℃的高溫。幸好,那隻被抓到的蠕蟲當時下了8個蛋,也讓科學家能順利提取基因線索,以了解牠們如何適應極端環境。
強韌的生存基因
研究員在過程中發現,惡魔蠕蟲體內有多達112個的基因副本能讓牠們製造Hsp70蛋白,在熱壓力測試中,研究人員將惡魔蠕蟲置於38~40℃的環境,發現體內會製造出更多的Hsp70蛋白。他們推論正是這些蛋白,幫助惡魔蠕蟲適應高溫環境。除此之外,研究人員也在惡魔蠕蟲身上找到63個AIG1基因副本,這些基因是負責控制細胞的存亡;研究人員猜測,AIG1基因可能透過其他方式協助惡魔蠕蟲適應生存壓力。
非蠕蟲專屬基因,
牡蠣身上居然也有
有人或許會問,除了惡魔蠕蟲外,難道沒有其他生物擁有這兩個基因?近日於《分子演化期刊》中提到一個名為雙殼長牡蠣的生物,也同樣擁有這「惡魔般的體質」,因為牠必須面對漲退潮時大幅度的溫度變化。在演化樹中相距甚遠的兩個物種,竟擁有相同遺傳模式,這或許意味著,Hsp70及AIG1基因可能是動物適應極端環境的策略之一。
想看更多或訂購《科學月刊》請上www.scimonth.com.tw,一同進入科學世界!

分享: