在海底发现的神秘金色球体是什么?

  • 2023 年在阿拉斯加湾发现的神秘金色球体,原来是巨型深海海葵 Relicanthus daphneae 的基部。
  • 它光滑的金黄色外观和缺乏可见的解剖结构令科学家们困惑不已,他们花了两年多的时间才弄清它的起源。
  • 只有通过对该病原体的基因组进行完整测序并对其刺细胞进行详细分析,才能确定其身份。
  • 这个案例揭示了我们对深海的了解仍然非常有限,以及像这种角质层这样的结构作为微生物活动可能焦点的作用。

海底的金色球体

两年多来,一个在深海发现的小物体一直困扰着深海专家。乍一看,它就像科幻电影里的道具:一个光滑的金色球体,上面有一个小孔,牢牢地附着在深海黑暗深处的一块岩石上。许多人认为它可能是一个…… 未知的蛋或奇怪的海绵甚至有人推测存在一些科学界完全未知的结构。

经过漫长而细致的调查,谜团终于解开了。著名的“金色球体”并非外星生物或新的生命形式,而是一颗脱离母体的基座。 巨型深海海葵一个已被描述但仍鲜为人知的物种: 达芙妮树这项由美国国家海洋和大气管理局 (NOAA) 和史密森国家自然历史博物馆的科学家领导的发现,凸显了我们对深海的了解是多么有限,以及识别深海中发现的物质是多么复杂。

故事始于2023年夏天,当时科考船正在阿拉斯加湾进行一系列科学考察。 奥克诺斯探险家 来自美国国家海洋和大气管理局 (NOAA)。作为阿拉斯加海洋景观 5 号任务的一部分,研究人员在 3.000 多米的深处操作了“深海探索者”遥控潜水器 (ROV),该区域压力巨大,阳光无法到达,温度接近冰点。

海葵的一部分,呈金色球状
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神秘的金色球体是如何以及在哪里出现的?

在一次潜水过程中,遥控潜水器的摄像头捕捉到了一些与通常海底景观不符的景象。在一块裸露的岩石上,在深色的沉积物中,一个物体格外显眼。 直径约十厘米的小金球它表面光滑闪亮。这个物体与周围环境形成鲜明对比,以至于团队沉默了几秒钟,正如美国国家海洋和大气管理局(NOAA)在2023年播出的现场直播画面所示。

随着图像实时传回陆地,各种假设层出不穷。一些科学家认为这可能是一个卵囊,另一些人则指出是正在腐烂的海绵,甚至还有人开玩笑说,这可能是海洋惊悚片的开端,并担心触摸它会很危险。 意想不到的东西从内部涌现出来。尽管一片混乱,但大家的共识很明确:必须采集样本。

“深海探索者”号首先利用其吸力系统,并在其他类似情况下使用机械臂,小心翼翼地将球体从岩石上分离下来,并将其带回船上。随后,这颗神秘的球体被送往位于华盛顿特区的史密森尼国家自然历史博物馆,在那里,一项持续时间远超预期的研究即将展开。

初步检查:纤维状结构,无清晰解剖结构

进入实验室后,海洋生物学家和动物学家团队开始了一项经典的检验:宏观观察、微观分析以及基于外部特征的鉴定测试。引人注目的是,这颗金色的球体 它不具备典型的海洋动物解剖结构。没有发现嘴、触手、肌肉或可辨认的内部器官。

可见的是一种纤维状结构,由层层重叠的有机物质构成,表面呈分层状。在显微镜下,研究人员发现这种涂层布满了刺细胞,称为刺丝囊或刺丝细胞,这是……的特征。 刺客该类群包括水母、珊瑚和海葵。

美国国家海洋和大气管理局(NOAA)动物学家阿比盖尔·雷夫特是专注于研究特定类型细胞的科学家之一。她确定这些细胞是螺旋囊,一种刺细胞亚型,仅出现在…… 六放珊瑚那里生长着许多海葵和一些珊瑚。这是第一个确凿的线索,表明这个球状物可能与深海海葵有关。

即便如此,它的形态特征也与任何已知物种都不相符。它看起来不像是一个完整的个体,而更像是…… 结构残余一种外壳或覆盖物。为了解开这个谜团,技术人员求助于分子遗传学工具,他们确信DNA能够帮助他们将这块碎片纳入海洋生物树中。

与此同时,其他团队开始将该样本与以往考察中获得的材料进行比较,特别是与施密特海洋研究所于2021年采集的标本进行比较。他们的目标是确定这种看似孤立的材料是否与北太平洋深处已知的任何无脊椎动物有关。

DNA让谜团在解开之前变得更加复杂。

下一步合乎逻辑的做法是应用标准的基因条形码技术,即将DNA小片段与现有数据库进行比对。然而,初步结果令人失望。样本加载了…… 来自多种微生物的DNA可能是细菌、真菌和其他与腐烂组织相关的生物,这些物质使读数变得模糊不清。

当研究人员试图将球体的DNA与已知序列进行比对时,结果要么不完整,要么含糊不清。无论是通常参考的水母、珊瑚还是海葵,都未能提供确切的答案。美国国家海洋和大气管理局(NOAA)承认,这些初步尝试“没有定论”,部分原因是该球体就像一个小型生态系统,充满了与其原始组织无关的微生物。

由于缺乏清晰的线索,正如动物学家、美国国家海洋和大气管理局(NOAA)渔业国家系统学实验室主任艾伦·柯林斯所说,此案变成了一起“特殊情况,需要特别努力 以及多人的合作。”常规的鉴定程序还不够:必须结合形态学、遗传学、深海生态系统知识和先进的生物信息学工具。

与此同时,这颗金色球体继续在国际科学界引发争论。美国国家海洋和大气管理局(NOAA)发布的发现图像在社交媒体和专业媒体上广泛传播,引发了各种各样的理论:从可能是尚未被描述物种的卵,到一种罕见的深海海绵,再到与某种共生生物相关的结构。

此时,研究团队决定在方法论上进行一次飞跃:他们不再局限于DNA片段,而是选择了…… 全基因组测序这是一种更昂贵、更复杂的技术,但当之前的结果令人困惑时,它也提供了更多信息。

基因组测序为金球命名

全基因组测序是一项颠覆性的技术。这种方法依赖于专门的仪器和强大的软件,通常用于研究病因不明的疾病或识别难以分类的生物体。在本研究中,它使得我们能够更精确地确定哪些DNA片段实际上对应于地球组织,哪些片段属于曾经定殖于地球的微生物。

通过重建基因组并将其与现有参考序列进行比较,研究人员证实样本中存在的动物DNA是 与参考基因组几乎完全相同 达芙妮树该物种于 2006 年首次被描述,被认为是巨型深海海葵,能够长出超过两米长的触手,栖息在热液喷口附近和其他极端深海栖息地。

为了进一步佐证这一结论,研究人员还将金球鱼的线粒体基因组与施密特海洋研究所于2021年采集的类似样本的线粒体基因组进行了比较。结果表明,序列是…… 基因上几乎相同证实这两个结构都与同一种生物体有关。

这样一来,就可以彻底排除这个球体是某种未知动物的卵、海绵或完整生物体的可能性。相反,研究团队将其解释为…… 角质层或外层 由海葵自身产生的角质层。这种角质层由几层纤维状物质组成,主要成分是几丁质,几丁质是一种坚韧的生物聚合物,也存在于昆虫的外壳或某些真菌的细胞壁中。

因此,遥控潜水器在海底捕获的并非动物的身体,而是其基部。 达芙妮树 它附着在岩石上。通常情况下,这部分被海葵的其他部分遮盖着,因此在野外很少单独出现。在这个特殊的例子中,海葵的上半部分会…… 死了或者会搬走揭示了吸引研究人员注意的金色结构。

是否有移位或繁殖失败的痕迹?

物种鉴定之后,剩下的问题就是这个孤立的结构究竟意味着什么。科学家们正在考虑的假设之一是,角质层代表着…… 海葵留下的痕迹 当它沿着海底移动时。根据其他考察队的观察,一些标本似乎会脱落一部分原本附着在岩石上的组织,从而在改变位置时留下一种坚硬的印记。

另一种可能性,正如《科学警报》等专业媒体所指出的,是地球可能是……的结果。 不完全无性繁殖某些海葵能够通过一种称为足部撕裂的繁殖方式进行繁殖。在这种繁殖过程中,海葵的上部会脱离身体,留下基部的一部分。随着时间的推移,这个“残肢”可以再生为一个全新的完整个体。

在案件 达芙妮树目前尚未最终证实它采用这种繁殖方式。发表在预印本服务器 bioRxiv 上的初步科学研究承认, 对地球形态的解释 这仍有待商榷。它可能只是在置换过程中脱落的一块角质层碎片,也可能是克隆失败的残留物。

显而易见的是,这个结构并非无关紧要的废弃物。对其成分和相关生物的分析表明,它发挥着……的作用。 微生物活动的真实焦点分解的组织可作为细菌和其他微生物的底物,可能有助于这些深层生态系统中的生物地球化学循环,例如氮循环。

这些发现提醒我们,在深海中,即使是动物遗骸和痕迹也能发挥重要的生态作用。它们远非简单的“生物垃圾”,而是构成了一个我们至今仍未完全了解的相互作用网络的一部分。

这个金色的球体能告诉我们关于深海探索的什么信息?

除了好奇那颗金色球体究竟是什么之外,这个案例也说明了海底世界在很大程度上仍未被探索。在海面以下三公里多的地方,压力巨大,光线完全消失,大多数生物和结构都处于黑暗之中。 科学界完全未知即使拥有先进的遥控车辆、高清摄像头和最先进的基因工具,也并非总能轻易地给观察到的事物命名。

美国国家海洋和大气管理局(NOAA)海洋探索代理主任威廉·莫维特上校总结道,深海探险经常会遇到像金球这样的谜团,而只有通过DNA测序等技术才能逐步解开这些谜团。他补充说,这些任务对于了解海洋及其资源的运行规律至关重要…… 促进经济增长,加强安全 并为保护地球做出贡献。

事实上,北太平洋和其他深海区域的发现正在帮助我们重新定义海洋生物学的许多方面:从海葵和珊瑚等无脊椎动物的真实多样性,到微生物群落如何在看似惰性的结构上组织起来。每次遥控潜水器下潜到数千米深处,都有可能遇到新的物种、意想不到的行为,或者…… 这种令人费解的生物构造 就像这个金色的球体。

在NOAA团队筹备新的考察活动(例如计划中的夏威夷海岸考察)之际,来自阿拉斯加湾的金色球体已被史密森尼国家自然历史博物馆收藏。它不仅作为浩瀚海洋生物多样性档案中的又一件珍品保存至今,更鲜明地展现了我们当前知识的局限性以及继续开展研究的必要性。

这个案例表明,即使最终结果涉及已知物种,得出结果的过程也可能漫长而技术难度极高。而且,在深海中,一个简单的十厘米金色球体就能让一些最顶尖的专家苦苦思索数年。 海洋无脊椎动物与遗传学.

最终,在海底发现的神秘金色球体的谜团被揭开,原来是一只大型深海海葵留下的痕迹。但这个故事远不止于分类标签:它反映了海洋探索的进展,科技与协作如何结合以破译几乎无法分类的结构,以及每一项发现,无论多么微小,都提醒我们,在海面之下仍然隐藏着一个广阔的世界,等待着我们去了解。