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编者按:一组由各类科学家组成的调查船声势赫赫动身,在美国墨西哥湾的一处海洋森林寻觅几种特别的海虫。在得到临床应用后,这种海虫或许对全人类的健康发生重要影响。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”.
勘探船动身
这里是阿拉巴马州的达菲岛,十二月,周二,清晨六点。今日的气候并不好,雾气很重。我地点的这艘调查研讨船E.O.号动身了。
图片来源于《纽约时报》
咱们的船舶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调查船抵达了目的地——海洋森林上方的海面。
这些科学家需求潜入60英尺的水下,在这片奥秘的水下森林中寻觅能够用于医治疾病的奥秘生物。
水下森林是什么?
“水下森林”并不是一个比方。它不是在讲水下的珊瑚丛或许海草丛,科学家们此次发现的这片水下森林,和陆地上的森林相同由柏树组成,有真实的树干和叶子。这片待研讨的水下森林的约有两个足球场那么大,据保存估量,它现已走过了两个冰河纪。这片森林在短少阳光的水下坚强存活,好像在等候科学家扣开大门。
那么,这片水下森林是怎样被发现的呢?
在2004年,一场五级的飓风席卷墨西哥湾,时速高达140英里/时。暴风将海床以下10英尺的沙子掀起来,人们由此发现了这座森林。
说起来,这片水下森林最开端是由渔民注意到的。
2005年,一位在阿拉巴马州墨西哥沿岸的渔民发现:他在某个当地下网捕捞到的鱼反常多。而且,以往他下网的当地海底都是光溜溜的沙子,可是这次他发现探鱼器上显现海底有奥秘的东西。
他马上打电话给当地的潜水店。潜水员下水勘探后,发现这片水域下居然有树木。摸不着头脑的他们随即联络了记者,再经由记者联络到了科学家。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,这只科学调查部队要向奥秘的海底森林动身了。
科学家认为,这座森林有很高的科学价值。假如能对它做更多研讨,说不定能发现这片海湾的演化前史,猜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资助。他们的第一个使命是:研讨蛀船蛤(shipworms)和海线虫(marine xylophiles)在这座海底森林的开展进程。
蛀船蛤也叫“船蛆”,是一种没有甲壳的蛤,喜爱啃食木船。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 | 图片来源于《纽约时报》
现在全球老龄化问题越来越严峻,人们对抗生素的警惕性渐渐的升高,医学界迫切需求找到一种新药,来医治癌症,减缓长时间痛苦,并防备致命性感染。因而,他们开端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制出来的新药物,理论上能够医治多种老年人特有的疾病,一起不会像抗生素那样发生抗药性。
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日子。虫类集体看起来都像是胶水状的地衣,可是在显微镜下,它们每个个别其实是四角有顶级的正方形。它们和细菌共生,排泄化学物质做防护维护,避免敌人从外部侵袭幼虫和软体。而这些排泄化学物质的细菌,或许有助于医治人类的老年痴呆症、癌症、HPV或减缓痛苦。
假如研讨顺畅,那么相关的医药可在15-20年内研制成功并用于临床医治。
探究进程充溢艰苦
《纽约时报》记者随船出行的这一天,是科学家们最终一次下水勘察。因为气候恶劣,水下的能见度也很差。
科学家今日的使命是鄙人一场飓风将海底森林埋葬之前,依据收集到的信息,预估这片森林的包括的生物品种。科学家十分忧虑,一旦商业范畴的巨子盯上了这篇海洋森林,用最新技能进行挖掘和损坏,那么蛀船蛤等生物将遭到大清洗,科学研讨也就无从谈起了。
周二上午,调查的船舶现已到从海面上勘探了海底森林的规模。“海床比预估的巨细少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。勘察好规模,这只小队就预备好下潜了。
图片来源于《纽约时报》
可是,科学家们自身并不是要优异的潜水员。犹他大学的化学家埃里克·施密特(Eric Schmidt)和博士后研讨员贝利·米勒(Bailey Miller)背上了氧气瓶,戴上了面罩,跨上了皮带,跟着船长的指令跳下水。可是没过几分钟,他们又自己浮上来了。
海水能见度真实太差,科学家将这次潜水描述为“盲潜”。理论上,假如能拍照到海底的画面,在科技的协助下,科学家们就能将海底森林的结构以3D地图的方法出现出来。
可是他们却铩羽而归,什么都没拍到。
绝无仅有的森林景象
这片森林最开端成长在内陆,它主要由粗大健壮的柏树组成,是陆地各类生物的家乡。现在白云苍狗,它因地质运动被海水吞没,却没有因而消失。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乡。关于科学家正在研讨的蛀船蛤,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)这样描述这片森林:“就好像一头鲸鱼死了,沉在海底。各种生物靠着它的残骸落户,活得有滋有味。”海古德从前研讨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象震慑到了。
这片熟睡的森林是一切海底森林中最陈旧、最大、离海岸线最远的水下森林。正如大火往后野花野草纷繁开放相同,在森林埋在水下之后,海底生物多样性也迎来迸发期。科学家认为,当海底生物企图在这个新的歇息地取得一席之地,它们有必要不断进化,在体内进行化学反应。而通过检测这些海虫体内的组成物,科学家就有时机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,研讨人员如是说。
通过解刨蛀船蛤样本,研讨小组发现了它们体内能够直接进行“药物组成”的化合物:细菌。这种细菌歇息在它们的肠道里,为蛀船蛤分化吃进肚子里的木材。海古德表明,这些化合物都是通过数百万年的进化和挑选才留下来的,它们对人的毒性很小,最少比试验室制造的西药毒性小。
科学家正在进行解剖 | 图片来源于《纽约时报》
试验小组还发现,从海底森里找到的每一个物种都包括不同的细菌或共生体。他们都认为,每一个没有解剖和剖析的标本,都是一座未翻开的“化合物瑰宝”。
这座水下森林里,或许含有数百万种人类没有发现的菌种。
从海底探险到下钻井
在开始的潜水失利后,科学小组决议换一种方法拍水下画面。
在研讨的海域邻近,有一个天然气钻井渠道。使用这个渠道下潜,研讨这片海域的生物多样性,对研讨人员来说简单得多。
在钻井渠道上,三名潜水员跳下水,没几分钟后冒出面来。他们表明这邻近的水下能见度很高,他们拍照到了许多海洋生物的镜头,而且和前几天拍照到的水下森林的海洋生物做比照剖析。
通过这种比照,科学家能够了解到海底森林是否招引了周围海域里现已存在的海洋生物,仍是说海底森林的生态系统是与外界阻隔的。
歇息时,回忆这一天在钻井的阅历,科学家赫尔姆特斯说:“钻井宣示着人类对这个当地的占据,而水下森林的存在则提示咱们气候的剧烈改变,要求咱们做好预备。”自从工业革命以来,人类对环境和气候的改造程度比10万年里天然进程所发生的改变都要大。
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”
调查完毕后,一切科学家回到试验室,洗澡换衣服,然后进行研讨。一个人收拾从水底捞上来的树枝,另一个人在计算机中模仿原木的立体图画。一个人在显微镜下调查微生物,另一个人在簿本上写下200多页试验笔记。
这些科学小组本次打捞上来的样本满足他们研讨一辈子。东北海洋科学研讨中心的丹·迪斯泰尔(Daniel Distel)教授说:“在冷藏的情况下,一些细菌能够比人类活得更久。”
通过一个月的研讨,效果十分喜人。那些晕船、潜水勘察、被划伤的遭受,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:“在调查之前,我做了一个噩梦,梦见咱们辛苦外出勘察,最终却一无所得。”可是只是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式海洋生物。
现在,科学家还无法马上把研讨结果转化为医药。可是他们会在这片海洋森林消失之前,做尽或许多的收集和研讨。
译者:Michiko