國(guó)際空間站上發(fā)現(xiàn)前所未有的微生物

在我們生活的環(huán)境周圍，細(xì)菌與真菌的群體一直在隨著探測(cè)技術(shù)的發(fā)展而擴(kuò)大——那些低重力環(huán)境也不例外，例如運(yùn)行在地球周圍的國(guó)際空間站。

從空間站上得到的四個(gè)菌株中，有三個(gè)是在2015年與2016年間分離得到的。第一個(gè)菌株在國(guó)際空間站的頂板上發(fā)現(xiàn)，第二個(gè)是在國(guó)際空間站的Cupola穹頂艙上得到，第三個(gè)來(lái)自空間站的餐桌表面；而第四個(gè)是從2011年落回地球的一個(gè)高效空氣過濾器上分離得到的。

四種菌株都屬于同一個(gè)科，這個(gè)科的細(xì)菌常常能在土壤與淡水中找到。它們與固氮作用、植物生長(zhǎng)相關(guān)，并可以參與對(duì)植物病原體的抑制。一般而言，當(dāng)我們種植作物時(shí)，像這樣的有益的細(xì)菌就會(huì)在植物附近生長(zhǎng)。

有的讀者或許想知道，這些土壤細(xì)菌為什么會(huì)出現(xiàn)在國(guó)際空間站上，在太空中它們又都做了什么。實(shí)際上，在空間站中生活的宇航員已經(jīng)在太空中種植了數(shù)年的作物。雖然種植的數(shù)量不多，但在空間站中發(fā)現(xiàn)與作物生長(zhǎng)相關(guān)的微生物也就不足為奇了。

在這四個(gè)菌株當(dāng)中，其中一個(gè)，也就是從高效空氣過濾器中發(fā)現(xiàn)的那一個(gè)，已經(jīng)被確定是一個(gè)已知的物種（羅德西亞甲基紅葡萄球菌），其拉丁文學(xué)名為Methylorubrum rhodesianum。另外三個(gè)都屬于之前從未發(fā)現(xiàn)過的同一物種，它們被依次編號(hào)命名為IF7SW-B2T，IIF1SW-B5和IIF4SW-B5。

由南加州大學(xué)的遺傳學(xué)家Swati Bijlani（斯瓦蒂·比杰拉尼）帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)建議，將新發(fā)現(xiàn)的細(xì)菌物種以著名的印度生物多樣性專家Ajmal Khan（阿杰馬爾汗）的名字命名，拉丁文學(xué)名定為Methylobacterium ajmalii。這個(gè)新發(fā)現(xiàn)與秈稻（M. indicum）這種已知植物緊密相關(guān)。

“如何在資源非常匱乏、幫助植物抵抗逆境生長(zhǎng)的微生物含量很低的環(huán)境下種植作物，是一個(gè)非常重要的問題?！眻F(tuán)隊(duì)中的另外兩名學(xué)者，卡斯圖里·文卡特斯瓦蘭和來(lái)自美國(guó)國(guó)家航空航天局噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的尼廷·庫(kù)馬爾·辛格在一次新聞報(bào)道中說道。

考慮到這些菌株可以耐受國(guó)際空間站上的嚴(yán)苛環(huán)境，研究團(tuán)隊(duì)對(duì)這四個(gè)菌株進(jìn)行了遺傳學(xué)分析，來(lái)尋找其中含有的可能幫助植物生長(zhǎng)的基因。

“三個(gè)空間站菌株的全基因組測(cè)序數(shù)據(jù)已經(jīng)在這里發(fā)布，它們將被用于與地球上的近緣菌株進(jìn)行比對(duì)研究，來(lái)探索太空環(huán)境對(duì)微生物基因的影響?！眻F(tuán)隊(duì)成員在報(bào)道中寫道。

“這些分析結(jié)果也會(huì)對(duì)未來(lái)的一些其他研究提供重要幫助，包括探索促進(jìn)植物在低重力環(huán)境下生長(zhǎng)的相關(guān)基因，以及提高植物（尤其是農(nóng)作物）自身耐受能力的相關(guān)基因，為未來(lái)的長(zhǎng)期太空任務(wù)做充分的準(zhǔn)備?！?/p>

研究人員發(fā)現(xiàn)，從空間站中獲得的菌株中，被命名為IF7SW-B2T的菌株含有可能參與植物生長(zhǎng)的基因，其中包括一個(gè)編碼合成細(xì)胞分裂素的酶相關(guān)的基因。細(xì)胞分裂素是一種植物激素，可以促進(jìn)根尖與芽尖的細(xì)胞分裂過程。

但在這個(gè)方面，還有很多研究亟待完成。研究人員們表示，他們僅僅只是窺見了空間站上的生物多樣性的冰山一角。在空間站中已經(jīng)采集到超過一千個(gè)生物樣本，它們正等待被送回地球進(jìn)行進(jìn)一步研究。

想想那些我們尚未發(fā)現(xiàn)的太空微生物吧，這是多么令人興奮的事?。?/p>

相關(guān)研究已經(jīng)在《微生物學(xué)前沿》雜志中發(fā)表。

BY: :Jacinta Bowler

FY: 莫語(yǔ)諶

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