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編者按:一組由各類(lèi)科學(xué)家組成的考察船浩浩蕩蕩出發(fā),在美國墨西哥灣的一處海洋森林尋找幾種特殊的海蟲(chóng)。在得到臨床應用后,這種海蟲(chóng)可能對全人類(lèi)的健康產(chǎn)生重要影響。本文來(lái)自《紐約時(shí)報》,作者JoAnna Klein,原文標題“Creatures in This Underwater Forest Could Save Your Life One Day”.
這里是阿拉巴馬州的達菲島,十二月,周二,清晨六點(diǎn)。今天的天氣并不好,霧氣很重。我所在的這艘考察研究船E.O.號出發(fā)了。
圖片來(lái)自《紐約時(shí)報》
我們的船只消失在海面上的濃霧之中。在7:30左右,這艘載著(zhù)生物學(xué)家、微生物學(xué)家和化學(xué)家的考察船到達了目的地——海洋森林上方的海面。
這些科學(xué)家需要潛入60英尺的水下,在這片神秘的水下森林中尋找可以用于治療疾病的神秘生物。
“水下森林”并不是一個(gè)比喻。它不是在講水下的珊瑚叢或者海草叢,科學(xué)家們此次發(fā)現的這片水下森林,和陸地上的森林一樣由柏樹(shù)組成,有真正的樹(shù)干和葉子。這片待研究的水下森林的約有兩個(gè)足球場(chǎng)那么大,據保守估計,它已經(jīng)走過(guò)了兩個(gè)冰河紀。這片森林在缺少陽(yáng)光的水下頑強存活,似乎在等待科學(xué)家扣開(kāi)大門(mén)。
那么,這片水下森林是怎么被發(fā)現的呢?
在2004年,一場(chǎng)五級的颶風(fēng)席卷墨西哥灣,時(shí)速高達140英里/時(shí)??耧L(fēng)將海床以下10英尺的沙子掀起來(lái),人們由此發(fā)現了這座森林。
說(shuō)起來(lái),這片水下森林最開(kāi)始是由漁民注意到的。
2005年,一位在阿拉巴馬州墨西哥沿岸的漁民發(fā)現:他在某個(gè)地方下網(wǎng)捕撈到的魚(yú)異常多。而且,以往他下網(wǎng)的地方海底都是光禿禿的沙子,但是這次他發(fā)現探魚(yú)器上顯示海底有神秘的東西。
他立刻打電話(huà)給當地的潛水店。潛水員下水探測后,發(fā)現這片水域下居然有樹(shù)木。摸不著(zhù)頭腦的他們隨即聯(lián)系了記者,再經(jīng)由記者聯(lián)系到了科學(xué)家。過(guò)了沒(méi)多久,在美國東北大學(xué)海洋基因組遺產(chǎn)中心主任丹·迪斯泰爾(Dan Distel)的帶領(lǐng)下,這只科學(xué)考察隊伍要向神秘的海底森林出發(fā)了。
科學(xué)家認為,這座森林有很高的科學(xué)價(jià)值。如果能對它做更多研究,說(shuō)不定能發(fā)現這片海灣的演化歷史,預測它未來(lái)的演化進(jìn)程。
這只科學(xué)小隊由國家海洋和大氣管理局出資贊助。他們的第一個(gè)任務(wù)是:研究蛀船蛤(shipworms)和海線(xiàn)蟲(chóng)(marine xylophiles)在這座海底森林的發(fā)展歷程。
蛀船蛤也叫“船蛆”,是一種沒(méi)有甲殼的蛤,喜歡啃食木船。它是水手們眼中的害蟲(chóng)。但在科學(xué)家眼中,這種海洋生物有很高的藥用價(jià)值。
蛀船蛤 | 圖片來(lái)自《紐約時(shí)報》
目前全球老齡化問(wèn)題越來(lái)越嚴重,人們對抗生素的警惕性越來(lái)越高,醫學(xué)界迫切需要找到一種新藥,來(lái)治療癌癥,減緩長(cháng)期疼痛,并預防致命性感染。因此,他們開(kāi)始將目光鎖定在這些與水木共生的蟲(chóng)類(lèi)身上。
據悉,靠蛀船蛤和海線(xiàn)蟲(chóng)研發(fā)出來(lái)的新藥物,理論上可以醫治多種老年人特有的疾病,同時(shí)不會(huì )像抗生素那樣產(chǎn)生抗藥性。
此外,科學(xué)家還從海底深林中檢測到了一種苔蘚蟲(chóng)類(lèi)(bryozoans),這種蟲(chóng)類(lèi)依附在木頭上聚堆生活。蟲(chóng)類(lèi)群體看起來(lái)都像是膠水狀的地衣,但是在顯微鏡下,它們每個(gè)個(gè)體其實(shí)是四角有尖端的正方形。它們和細菌共生,分泌化學(xué)物質(zhì)做防御保護,防止敵人從外部侵襲幼蟲(chóng)和軟體。而這些分泌化學(xué)物質(zhì)的細菌,可能有助于治療人類(lèi)的老年癡呆癥、癌癥、HPV或減緩疼痛。
如果研究順利,那么相關(guān)的醫藥可在15-20年內研發(fā)成功并用于臨床治療。
《紐約時(shí)報》記者隨船出行的這一天,是科學(xué)家們最后一次下水勘測。由于天氣惡劣,水下的能見(jiàn)度也很差。
科學(xué)家今天的任務(wù)是在下一場(chǎng)颶風(fēng)將海底森林掩埋之前,根據收集到的信息,預估這片森林的涵蓋的生物種類(lèi)??茖W(xué)家非常擔心,一旦商業(yè)領(lǐng)域的巨頭盯上了這篇海洋森林,用最新技術(shù)進(jìn)行開(kāi)采和破壞,那么蛀船蛤等生物將遭到大清洗,科學(xué)研究也就無(wú)從談起了。
周二上午,考察的船只已經(jīng)到從海面上探測了海底森林的范圍?!昂4脖阮A估的大小少50%”,美國東北大學(xué)的海洋生態(tài)學(xué)家布萊恩·赫爾姆斯(Brian Helmuth)對記者說(shuō)??睖y好范圍,這只小隊就準備好下潛了。
圖片來(lái)自《紐約時(shí)報》
但是,科學(xué)家們本身并不是要優(yōu)秀的潛水員。猶他大學(xué)的化學(xué)家埃里克·施密特(Eric Schmidt)和博士后研究員貝利·米勒(Bailey Miller)背上了氧氣瓶,戴上了面罩,跨上了皮帶,隨著(zhù)船長(cháng)的命令跳下水。但是沒(méi)過(guò)幾分鐘,他們又自己浮上來(lái)了。
海水能見(jiàn)度實(shí)在太差,科學(xué)家將這次潛水形容為“盲潛”。理論上,如果能拍攝到海底的畫(huà)面,在科技的幫助下,科學(xué)家們就能將海底森林的結構以3D地圖的形式呈現出來(lái)。
但是他們卻鎩羽而歸,什么都沒(méi)拍到。
這片森林最開(kāi)始生長(cháng)在內陸,它主要由粗壯的柏樹(shù)組成,是陸地各類(lèi)生物的家園。如今滄海桑田,它因地質(zhì)運動(dòng)被海水淹沒(méi),卻沒(méi)有因此消失?,F在,這片海底森林是紅鯛魚(yú),螳螂蝦,螃蟹,??推渌锏募覉@。對于科學(xué)家正在研究的蛀船蛤,這片森林看起來(lái)更像是免費的自助餐廳。
猶他大學(xué)的分子生物學(xué)家瑪格·海古德(Margo Haygood)這樣形容這片森林:“就好像一頭鯨魚(yú)死了,沉在海底。各種生物靠著(zhù)它的殘骸安家,活得有滋有味?!焙9诺略?jīng)研究過(guò)菲律賓紅森林中的巨型蛀船蛤,但見(jiàn)多識廣的她也被眼前這片海底森林的景觀(guān)震撼到了。
這片沉睡的森林是所有海底森林中最古老、最大、離海岸線(xiàn)最遠的水下森林。正如大火過(guò)后野花野草紛紛綻放一樣,在森林埋在水下之后,海底生物多樣性也迎來(lái)爆發(fā)期??茖W(xué)家認為,當海底生物試圖在這個(gè)新的棲息地獲得一席之地,它們必須不斷進(jìn)化,在體內進(jìn)行化學(xué)反應。而通過(guò)檢測這些海蟲(chóng)體內的合成物,科學(xué)家就有機會(huì )找到無(wú)毒無(wú)害的新藥。
蛀船蛤是一個(gè)制藥天才,研究人員如是說(shuō)。
通過(guò)解刨蛀船蛤樣本,研究小組發(fā)現了它們體內可以進(jìn)行“藥物合成”的化合物:細菌。這種細菌棲息在它們的腸道里,為蛀船蛤分解吃進(jìn)肚子里的木材。海古德表示,這些化合物都是經(jīng)過(guò)數百萬(wàn)年的進(jìn)化和篩選才留下來(lái)的,它們對人的毒性很小,起碼比實(shí)驗室制作的西藥毒性小。
科學(xué)家正在進(jìn)行解剖 | 圖片來(lái)自《紐約時(shí)報》
實(shí)驗小組還發(fā)現,從海底森里找到的每一個(gè)物種都包含不同的細菌或共生體。他們認為,每一個(gè)尚未解剖和分析的標本,都是一座未打開(kāi)的“化合物寶藏”。
這座水下森林里,可能含有數百萬(wàn)種人類(lèi)尚未發(fā)現的菌種。
在最初的潛水失敗后,科學(xué)小組決定換一種方式拍水下畫(huà)面。
在研究的海域附近,有一個(gè)天然氣鉆井平臺。利用這個(gè)平臺下潛,研究這片海域的生物多樣性,對研究人員來(lái)說(shuō)容易得多。
在鉆井平臺上,三名潛水員跳下水,沒(méi)幾分鐘后冒出頭來(lái)。他們表示這附近的水下能見(jiàn)度很高,他們拍攝到了許多海洋生物的鏡頭,并且和前幾天拍攝到的水下森林的海洋生物做對比分析。
通過(guò)這種對比,科學(xué)家可以了解到海底森林是否吸引了周?chē)S蚶镆呀?jīng)存在的海洋生物,還是說(shuō)海底森林的生態(tài)系統是與外界隔絕的。
休息時(shí),回顧這一天在鉆井的經(jīng)歷,科學(xué)家赫爾姆特斯說(shuō):“鉆井宣示著(zhù)人類(lèi)對這個(gè)地方的占領(lǐng),而水下森林的存在則提醒我們氣候的劇烈變化,需要我們做好準備?!弊詮墓I(yè)革命以來(lái),人類(lèi)對環(huán)境和氣候的改造程度比10萬(wàn)年里自然進(jìn)程所產(chǎn)生的變化都要大。
在之后的一次出海中,科學(xué)小組設法從海底森林里收集了六大桶木材、樹(shù)枝和樹(shù)根。
考察結束后,所有科學(xué)家回到實(shí)驗室,洗澡換衣服,然后進(jìn)行研究。一個(gè)人整理從水底撈上來(lái)的樹(shù)枝,另一個(gè)人在計算機中模擬原木的立體圖像。一個(gè)人在顯微鏡下觀(guān)察微生物,另一個(gè)人在本子上寫(xiě)下200多頁(yè)實(shí)驗筆記。
這些科學(xué)小組本次打撈上來(lái)的樣本足夠他們研究一輩子。東北海洋科學(xué)研究中心的丹·迪斯泰爾(Daniel Distel)教授說(shuō):“在冷藏的情況下,一些細菌可以比人類(lèi)活得更久?!?/p>
經(jīng)過(guò)一個(gè)月的研究,成果非常喜人。那些暈船、潛水勘測、被劃傷的遭遇,現在看起來(lái)都是值得的。
丹·迪斯泰爾教授對《紐約時(shí)報》的記者說(shuō):“在考察之前,我做了一個(gè)噩夢(mèng),夢(mèng)見(jiàn)我們辛苦外出勘測,最后卻一無(wú)所獲?!钡莾H僅那一次對海底森林的盲潛,就讓科學(xué)家們發(fā)現了五種寄生在木材中的新型海洋生物。
目前,科學(xué)家還無(wú)法立刻把研究結果轉化為醫藥。但是他們會(huì )在這片海洋森林消失之前,做盡可能多的搜集和研究。
譯者:Michiko
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