科学家认为,这种海虫未来会拯救全球老年人
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编者按:一组由各类科学家组成的考察船浩浩荡荡出发,在美国墨西哥湾的一处海洋森林寻找几种特殊的海虫。在得到临床应用后,这种海虫可能对全人类的健康产生重要影响。本文来自《纽约时报》,作者JoAnna Klein,原文标题“Creatures in This Underwater Forest Could Save Your Life One Day”.
探测船出发
这里是阿拉巴马州的达菲岛,十二月,周二,清晨六点。今天的天气并不好,雾气很重。我所在的这艘考察研究船E.O.号出发了。
图片来自《纽约时报》
我们的船只消失在海面上的浓雾之中。在7:30左右,这艘载着生物学家、微生物学家和化学家的考察船到达了目的地——海洋森林上方的海面。
这些科学家需要潜入60英尺的水下,在这片神秘的水下森林中寻找可以用于治疗疾病的神秘生物。
水下森林是什么?
“水下森林”并不是一个比喻。它不是在讲水下的珊瑚丛或者海草丛,科学家们此次发现的这片水下森林,和陆地上的森林一样由柏树组成,有真正的树干和叶子。这片待研究的水下森林的约有两个足球场那么大,据保守估计,它已经走过了两个冰河纪。这片森林在缺少阳光的水下顽强存活,似乎在等待科学家扣开大门。
那么,这片水下森林是怎么被发现的呢?
在2004年,一场五级的飓风席卷墨西哥湾,时速高达140英里/时。狂风将海床以下10英尺的沙子掀起来,人们由此发现了这座森林。
说起来,这片水下森林最开始是由渔民注意到的。
2005年,一位在阿拉巴马州墨西哥沿岸的渔民发现:他在某个地方下网捕捞到的鱼异常多。而且,以往他下网的地方海底都是光秃秃的沙子,但是这次他发现探鱼器上显示海底有神秘的东西。
他立刻打电话给当地的潜水店。潜水员下水探测后,发现这片水域下居然有树木。摸不着头脑的他们随即联系了记者,再经由记者联系到了科学家。过了没多久,在美国东北大学海洋基因组遗产中心主任丹·迪斯泰尔(Dan Distel)的带领下,这只科学考察队伍要向神秘的海底森林出发了。
科学家认为,这座森林有很高的科学价值。如果能对它做更多研究,说不定能发现这片海湾的演化历史,预测它未来的演化进程。
科学家在找什么药?
这只科学小队由国家海洋和大气管理局出资赞助。他们的第一个任务是:研究蛀船蛤(shipworms)和海线虫(marine xylophiles)在这座海底森林的发展历程。
蛀船蛤也叫“船蛆”,是一种没有甲壳的蛤,喜欢啃食木船。它是水手们眼中的害虫。但在科学家眼中,这种海洋生物有很高的药用价值。
蛀船蛤 | 图片来自《纽约时报》
目前全球老龄化问题越来越严重,人们对抗生素的警惕性越来越高,医学界迫切需要找到一种新药,来治疗癌症,减缓长期疼痛,并预防致命性感染。因此,他们开始将目光锁定在这些与水木共生的虫类身上。
据悉,靠蛀船蛤和海线虫研发出来的新药物,理论上可以医治多种老年人特有的疾病,同时不会像抗生素那样产生抗药性。
此外,科学家还从海底深林中检测到了一种苔藓虫类(bryozoans),这种虫类依附在木头上聚堆生活。虫类群体看起来都像是胶水状的地衣,但是在显微镜下,它们每个个体其实是四角有尖端的正方形。它们和细菌共生,分泌化学物质做防御保护,防止敌人从外部侵袭幼虫和软体。而这些分泌化学物质的细菌,可能有助于治疗人类的老年痴呆症、癌症、HPV或减缓疼痛。
如果研究顺利,那么相关的医药可在15-20年内研发成功并用于临床治疗。
探索过程充满艰辛
《纽约时报》记者随船出行的这一天,是科学家们最后一次下水勘测。由于天气恶劣,水下的能见度也很差。
科学家今天的任务是在下一场飓风将海底森林掩埋之前,根据收集到的信息,预估这片森林的涵盖的生物种类。科学家非常担心,一旦商业领域的巨头盯上了这篇海洋森林,用最新技术进行开采和破坏,那么蛀船蛤等生物将遭到大清洗,科学研究也就无从谈起了。
周二上午,考察的船只已经到从海面上探测了海底森林的范围。“海床比预估的大小少50%”,美国东北大学的海洋生态学家布莱恩·赫尔姆斯(Brian Helmuth)对记者说。勘测好范围,这只小队就准备好下潜了。
图片来自《纽约时报》
但是,科学家们本身并不是要优秀的潜水员。犹他大学的化学家埃里克·施密特(Eric Schmidt)和博士后研究员贝利·米勒(Bailey Miller)背上了氧气瓶,戴上了面罩,跨上了皮带,随着船长的命令跳下水。但是没过几分钟,他们又自己浮上来了。
海水能见度实在太差,科学家将这次潜水形容为“盲潜”。理论上,如果能拍摄到海底的画面,在科技的帮助下,科学家们就能将海底森林的结构以3D地图的形式呈现出来。
但是他们却铩羽而归,什么都没拍到。
独一无二的森林景观
这片森林最开始生长在内陆,它主要由粗壮的柏树组成,是陆地各类生物的家园。如今沧海桑田,它因地质运动被海水淹没,却没有因此消失。现在,这片海底森林是红鲷鱼,螳螂虾,螃蟹,海葵和其他海栖生物的家园。对于科学家正在研究的蛀船蛤,这片森林看起来更像是免费的自助餐厅。
犹他大学的分子生物学家玛格·海古德(Margo Haygood)这样形容这片森林:“就好像一头鲸鱼死了,沉在海底。各种生物靠着它的残骸安家,活得有滋有味。”海古德曾经研究过菲律宾红森林中的巨型蛀船蛤,但见多识广的她也被眼前这片海底森林的景观震撼到了。
这片沉睡的森林是所有海底森林中最古老、最大、离海岸线最远的水下森林。正如大火过后野花野草纷纷绽放一样,在森林埋在水下之后,海底生物多样性也迎来爆发期。科学家认为,当海底生物试图在这个新的栖息地获得一席之地,它们必须不断进化,在体内进行化学反应。而通过检测这些海虫体内的合成物,科学家就有机会找到无毒无害的新药。
海虫是制药天才
蛀船蛤是一个制药天才,研究人员如是说。
通过解刨蛀船蛤样本,研究小组发现了它们体内可以进行“药物合成”的化合物:细菌。这种细菌栖息在它们的肠道里,为蛀船蛤分解吃进肚子里的木材。海古德表示,这些化合物都是经过数百万年的进化和筛选才留下来的,它们对人的毒性很小,起码比实验室制作的西药毒性小。
科学家正在进行解剖 | 图片来自《纽约时报》
实验小组还发现,从海底森里找到的每一个物种都包含不同的细菌或共生体。他们认为,每一个尚未解剖和分析的标本,都是一座未打开的“化合物宝藏”。
这座水下森林里,可能含有数百万种人类尚未发现的菌种。
从海底探险到下钻井
在最初的潜水失败后,科学小组决定换一种方式拍水下画面。
在研究的海域附近,有一个天然气钻井平台。利用这个平台下潜,研究这片海域的生物多样性,对研究人员来说容易得多。
在钻井平台上,三名潜水员跳下水,没几分钟后冒出头来。他们表示这附近的水下能见度很高,他们拍摄到了许多海洋生物的镜头,并且和前几天拍摄到的水下森林的海洋生物做对比分析。
通过这种对比,科学家可以了解到海底森林是否吸引了周围海域里已经存在的海洋生物,还是说海底森林的生态系统是与外界隔绝的。
休息时,回顾这一天在钻井的经历,科学家赫尔姆特斯说:“钻井宣示着人类对这个地方的占领,而水下森林的存在则提醒我们气候的剧烈变化,需要我们做好准备。”自从工业革命以来,人类对环境和气候的改造程度比10万年里自然进程所产生的变化都要大。
在之后的一次出海中,科学小组设法从海底森林里收集了六大桶木材、树枝和树根。
“一切都是值得的”
考察结束后,所有科学家回到实验室,洗澡换衣服,然后进行研究。一个人整理从水底捞上来的树枝,另一个人在计算机中模拟原木的立体图像。一个人在显微镜下观察微生物,另一个人在本子上写下200多页实验笔记。
这些科学小组本次打捞上来的样本足够他们研究一辈子。东北海洋科学研究中心的丹·迪斯泰尔(Daniel Distel)教授说:“在冷藏的情况下,一些细菌可以比人类活得更久。”
经过一个月的研究,成果非常喜人。那些晕船、潜水勘测、被划伤的遭遇,现在看起来都是值得的。
丹·迪斯泰尔教授对《纽约时报》的记者说:“在考察之前,我做了一个噩梦,梦见我们辛苦外出勘测,最后却一无所获。”但是仅仅那一次对海底森林的盲潜,就让科学家们发现了五种寄生在木材中的新型海洋生物。
目前,科学家还无法立刻把研究结果转化为医药。但是他们会在这片海洋森林消失之前,做尽可能多的搜集和研究。
译者:Michiko
网址: 科学家认为,这种海虫未来会拯救全球老年人 http://www.xishuta.com/newsview21486.html
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