福島的微生物意外地未受輻射傷害

在地球高度放射性的熱點(diǎn)地區(qū)，生命可以變得相當(dāng)奇怪——從似乎茁壯成長的真菌到一個(gè)脊椎動(dòng)物多樣性的爆炸式增長在沒有人為干預(yù)的情況下。

日本福島第一核電站則出現(xiàn)了不同的故事。在那里，在反應(yīng)堆下方的環(huán)面房間里，一群微生物自那以后悄悄地在黑暗中筑巢地震2011年，設(shè)施被海水淹沒。

在世界其他地方，暴露于輻射的生命體往往會(huì)發(fā)展微妙的新特征.福島微生物群落為何如此非凡，2024年發(fā)現(xiàn)的科學(xué)家，它們似乎沒有特殊的適應(yīng)能力。

它們的故事是一段由一套特征促成的耐力，這些特征使它們能夠在其他生物可能失敗的環(huán)境中生存。

相關(guān)報(bào)道：切爾諾貝利真菌似乎進(jìn)化出了一種令人難以置信的能力

2011年3月的福島核事故是日本海岸附近發(fā)生的一場(chǎng)水下地震直接引發(fā)的，海嘯席卷了福島縣大隈町的發(fā)電廠，淹沒了水。觸發(fā)核心熔毀.

該鎮(zhèn)立即被疏散，此后人口稀少，居民數(shù)量有限近年來回歸與科學(xué)家和清理隊(duì)伍并肩作戰(zhàn)。

但在反應(yīng)堆建筑內(nèi)，出現(xiàn)了新的問題。大量的放射性水工程師注意到，這些水里積聚著看起來很像微生物墊的生長物。

這絕非無聊的擔(dān)憂。核電站退役是一個(gè)復(fù)雜且歷時(shí)數(shù)十年的項(xiàng)目，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)1979年三哩島核事故后，微生物可能嚴(yán)重阻礙其腐蝕，加速金屬腐蝕，甚至降低水中能見度，使清理工作更加復(fù)雜。

考慮到這一擔(dān)憂，由日本慶應(yīng)義塾大學(xué)的生物學(xué)家童名友郎和金井昭夫領(lǐng)導(dǎo)的科學(xué)家團(tuán)隊(duì)采樣了高放射性的水體環(huán)面室——反應(yīng)堆下方的安全艙，設(shè)計(jì)用來吸收蒸汽壓力——并將樣本進(jìn)行基因測(cè)序，以確定存在的微生物。

基于先前的研究，以及在以下地點(diǎn)發(fā)現(xiàn)的微生物切爾諾貝利他們預(yù)計(jì)會(huì)發(fā)現(xiàn)大量抗輻射物種，比如放射性十球菌——已知最耐輻射的生物之一——甲基葉桿菌放射性耐受體.

相反，他們發(fā)現(xiàn)了令人驚訝的東西。優(yōu)勢(shì)生物屬于以下屬檸檬桿菌以及短刺–化學(xué)營養(yǎng)性細(xì)菌通常存在于海洋環(huán)境中，能氧化硫和錳等無機(jī)化合物。其中較少的細(xì)菌屬于跳蚤以及斯芬諾皮克斯屬，氧化鐵。

水本身具有高度放射性，但與其他地方的群落相比，這些物種沒有特殊的抗輻射能力。這表明電離輻射水平不足以防止微生物群落隨時(shí)間增長，從而促進(jìn)耐輻射物種的存活，犧牲其他物種。

還有一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。研究人員表示，這些微生物很可能生活在生物膜中——由黏滑的細(xì)胞外基質(zhì)保護(hù)的微生物“墊”，這可能為艙內(nèi)的電離輻射提供了一定程度的保護(hù)。

這點(diǎn)值得關(guān)注。生物膜會(huì)加速金屬腐蝕，如果生物膜構(gòu)建微生物最有可能在放射性水中存活，那么在核電站退役時(shí)，這將是一個(gè)可預(yù)見的復(fù)雜因素。

而且這些細(xì)菌也不需要任何生物手段來做到這一點(diǎn)。這里的輻射并未強(qiáng)迫生命采取奇怪的新生存策略，也不需要極端環(huán)境能力;相反，它創(chuàng)造了一個(gè)非凡的環(huán)境，普通的生命依然能勉強(qiáng)維持存在。

這非常了不起，盡管現(xiàn)在它帶來了我們無法忽視的問題。

該研究發(fā)表于應(yīng)用與環(huán)境微生物學(xué).

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