冰封南极800万年的细菌获得重生

细履平沙

冰封南极800万年的细菌获得重生
南极大陆最古老的冰层中至今还封存着数百万年前的远古微生物。美国科学家的一项最新研究发现，南极冰封多年的细菌仍然具有活性，其中的一些距今已有800万年的历史。该研究成果加深了科学家对生物在冰冻条件下可存活时间的认识，同时也对地球生物起源于太阳系外彗星的观点提出了质疑。相关论文发表于8月8日的《美国国家科学院院刊》（PNAS）上。

通过融化从南极洲Mullins和Beacon永久冻结带获取的古老冰块样品，美国罗格斯大学的微生物学家Kay Bidle和同事发现，距今10万至800万年的远古细菌仍具有活性。Bidle表示，尽管此前也有过类似的发现，但那些细菌只有大约30万年的历史。他说，“最新的研究大大地拓展了人们对细菌活性维持能力的理解。”

不过，研究人员注意到，从距今10万年的冰块中获取的细菌繁殖得较快（约一周），相比之下，800万年冰块中细菌的DNA受到严重破坏，复制得非常慢（约一两个月）。进一步的分析表明，这些细菌的DNA随着时间的推移，已经高度破碎化。10万年冰块中细菌的平均DNA片断长度约为18500个碱基对，而800万年冰块中的细菌为210个碱基对。研究人员藉此提出了一个有趣的概念——“DNA半衰期”（DNA half-life，DNA片断长度减半所需要的时间），并且表示，在冰冻状态下“DNA半衰期”约为110万年。

科学家认为，南极强烈的宇宙射线很可能是造成DNA逐渐破碎的原因，而110万年的半衰期也令一个长期存在的观点变得不太可能，那就是地球生物最初来自于太阳系外的彗星。Bidle表示，“如果以彗星的速度从太阳系外运动到地球，所花的时间肯定不止800万年。到那时，彗星上的DNA将被完全破坏。”

然而，并非所有的专家都对此表示认同。美国宇航局马歇尔空间飞行中心（NASA's Marshall Space Flight Center）的太空生物学家Richard Hoover表示并不理解这二者之间究竟有何关联。他认为，冰冻和岩石可以帮助彗星内部的微生物抵御宇宙辐射的影响。

Bidle和同事指出，新的发现的另一方面的意义在于重现地球冰川期末期的生物遗传多样性。他们认为，融化的冰架可以提供丰富的“基因冰棒”（gene popsicle，指被冰冻的DNA），从而使科学家构建出冰川末期地球上所有的微生物种类的基因组。