在地下超過1千米的高溫環(huán)境中，有一種細(xì)小且奇特的物種，它就是惡魔哈利線蟲(Halicephalobus mephisto)[1]。
一、惡劣的環(huán)境，頑強(qiáng)的線蟲
惡魔哈利線蟲在地下1.3公里處安了家，那里的溫度高達(dá)37℃，比大多數(shù)陸生線蟲能忍受的溫度上限還要高;在德瑞方丹金礦地下0.9公里(24℃)，找到了兩種已知和未知的線蟲;最驚人的是陶托那金礦，在地下3.6公里、溫度接近48℃的地方，科學(xué)家甚至檢測到了另一種未知線蟲的DNA。它們沒有言語，卻用頑強(qiáng)的生命表明：深層地下并非是細(xì)菌的“專屬領(lǐng)地”，也有線蟲的一席之地。
二、看似簡單，適應(yīng)性極高
惡魔哈利線蟲為新的形態(tài)學(xué)物種：其可通過長尾部(110-130 微米，肛部體直徑與尾長比值 c′=9-10)、絲狀尾尖及卵巢末端無反折的特征，與同屬其他物種明確區(qū)分。它的種名 “mephisto” 源自 “Mephistopheles(墨菲斯托菲里斯)”，意為 “不愛光明者”，典出中世紀(jì)浮士德傳說中的冥界之主，因該新物種發(fā)現(xiàn)于地殼以下 1.3 千米深處(該深度的溫度約為 37℃，遠(yuǎn)超大多數(shù)陸生線蟲的耐受上限)而得名。
有科學(xué)家提出疑問：這些線蟲會不會是從地面上掉進(jìn)去的“污染者”?為了打消這個顧慮，研究團(tuán)隊做了細(xì)致的排查：他們過濾了數(shù)千升采礦用的水，也分析了礦井周邊土壤里的線蟲，結(jié)果發(fā)現(xiàn)——采礦用水里根本沒有線蟲，地表土壤里的線蟲種類，和地下礦井里的完全不一樣�；驒z測也給出了鐵證：惡魔哈利線蟲的核糖體RNA序列和身體形態(tài)，都和它親緣關(guān)系最近的“親戚”有明顯區(qū)別，確定是全新的物種。
(圖一：科學(xué)家們基于核糖體小亞基rDNA對該物種進(jìn)行分類，確定其新物種的地位)
三、不可思議?實則有跡可循
惡魔哈利線蟲在如此深處存活并非偶然，這一部分取決于它獨(dú)特的基因組。它體內(nèi)含有耐熱基因，這使它可以在高溫環(huán)境下正常生存。而在食物供應(yīng)方面，為了弄清它們的飲食習(xí)慣，科學(xué)家把這些線蟲帶回實驗室培養(yǎng)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)它們對“家鄉(xiāng)”的細(xì)菌特別偏愛，對常見菌種卻不感興趣。這說明在地下1公里的深處，已經(jīng)形成了一個穩(wěn)定的“小社會”：細(xì)菌長在礦壁上，線蟲吃細(xì)菌，構(gòu)成了一條完整的食物鏈，并且地下微生物密度可長期維持惡魔哈利線蟲生存。在這些因素的影響下，它成為了深層地下的“土著”。
四、小線蟲，卻有大意義
地下深處生活著一批線蟲，這個發(fā)現(xiàn)的意義，早就超出了地球本身。在缺氧、高溫、沒有陽光的極端環(huán)境里，居然有多細(xì)胞生命存活，這讓科學(xué)家們對“宜居環(huán)境”的定義有了新的思考——尤其是在尋找地外生命這件事上。NASA火星探測計劃的首席科學(xué)家邁克爾·邁耶興奮地表示：“這讓火星的深層地下變得極具探索價值。也許在宇宙中，適合生命居住的地方，比我們想象的要多得多。這些0.5毫米長的“地下居民”用自己的存在證明：生命的韌性，遠(yuǎn)比我們想象的更強(qiáng)大。誰知道在地球更深的地方，或者在遙遠(yuǎn)的其他星球上，還有多少這樣的生命奇跡在等待被發(fā)現(xiàn)呢?
本文作者：廈門大學(xué)鄧佳欽、陶怡然、張釗源(按姓氏首字母排名)。本文由廈門大學(xué)海洋與地球?qū)W院焦念志院士、碳中和創(chuàng)新研究中心胡晨副研究員指導(dǎo)，由海洋負(fù)排放(ONCE)國際大科學(xué)計劃、廈門大學(xué)碳中和創(chuàng)新研究中心支持。
參考文獻(xiàn)
[1] Borgonie, G., García-Moyano, A., Litthauer, D.et al.Nematoda from the terrestrial deep subsurface of South Africa.Nature474, 79–82 (2011).
責(zé)編：微科普