肖亦卓 湖南師范大學(xué)附屬中學(xué)
深海生物圈酵母菌的特點(diǎn)
肖亦卓 湖南師范大學(xué)附屬中學(xué)
深海生物圈中的微生物有著良好的適應(yīng)性能,具備獨(dú)特的酶系統(tǒng)與代謝機(jī)理,是現(xiàn)階段下國(guó)際生物技術(shù)的研發(fā)核心內(nèi)容,也是國(guó)際海洋資源競(jìng)爭(zhēng)的重要組成。本文分析了深海生物圈中,酵母菌的種類、來(lái)源等,并從多個(gè)角度闡述了深海生物圈酵母菌的特點(diǎn)。
深海生物圈酵母菌 特點(diǎn) 種類 來(lái)源
近幾年來(lái),有關(guān)深海中微生物資源的研究日益增多,可見(jiàn)國(guó)內(nèi)外對(duì)深海中原核微生物的資源利用益加重視。由于深海特有的生存環(huán)境,深海中的微生物有著卓越的適應(yīng)性、獨(dú)特的代謝機(jī)理和酶系統(tǒng),使得深海微生物資源成為當(dāng)今國(guó)際生物領(lǐng)域開(kāi)發(fā)的重要資源。然而,有關(guān)深海真核微生物的研究至今相對(duì)較少,本文以酵母菌為例,對(duì)深海生物圈中酵母菌的特點(diǎn)作系統(tǒng)的闡述,希望可以為深海生物圈的資源利用開(kāi)發(fā)提供粗淺的支持。
海洋真菌目前還未有明確的界限,只是系統(tǒng)地將其分為專性海洋真菌和兼性海洋真菌兩大類。專性海洋真菌,顧名思義,即為只能在海洋或河口等具有海水鹽度的環(huán)境中產(chǎn)生孢子的真核微生物。兼性海洋真菌則是既能在淡水環(huán)境中生長(zhǎng),又能在海水環(huán)境中生長(zhǎng)的真核微生物。嚴(yán)格來(lái)說(shuō),只有能在海水中生長(zhǎng)繁殖,并且完成生命周期的真核微生物才能稱為海洋真菌。然而,海洋作為一個(gè)開(kāi)放的環(huán)境,大量的淡水生物及其各種空氣、土壤中的真菌都會(huì)通過(guò)各種途徑流入海水中,由于自然界的適應(yīng)法則,就會(huì)造成一些真菌既能在海水中生長(zhǎng),又能在淡水或陸地上生長(zhǎng)。因此,想要明確海洋真菌的概念十分困難。
深海中的酵母菌是一種典型的海洋真菌,并且具有耐壓、耐鹽、耐低溫等顯著特征。由于海底探索工作需要大量的先進(jìn)技術(shù),目前我們國(guó)家對(duì)于深海酵母菌的研究主要還是停留在了了解認(rèn)識(shí)的初步階段。相關(guān)知識(shí)的匱乏導(dǎo)致對(duì)深海生物圈酵母菌的來(lái)源還處于推測(cè)階段,而對(duì)于其確切的來(lái)源還需要我們國(guó)家的科學(xué)人員作進(jìn)一步的研究。
海洋生物圈酵母菌屬于真菌類,我們根據(jù)酵母菌在生長(zhǎng)過(guò)程中是否產(chǎn)生色素,將其分為產(chǎn)色素的酵母菌和不產(chǎn)色素的酵母菌。產(chǎn)色素的酵母菌通常情況下屬于擔(dān)子菌亞門,其菌落顏色一般呈現(xiàn)鮮紅色、紅色或淡紅色;不產(chǎn)色素的酵母菌通常情況下屬于子囊菌亞門,其菌落一般無(wú)顏色。而當(dāng)菌落顏色呈現(xiàn)白色或奶油色時(shí),則該酵母菌既屬于擔(dān)子菌亞門又屬于子囊菌亞門。
海洋酵母菌種類繁多,但其分布存在區(qū)域上的差別,其中以熱液噴口附近的酵母菌種類最為繁多,產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因可能是由于熱液噴口附近含有較多的養(yǎng)分及有機(jī)物質(zhì)。在眾多科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)研究下發(fā)現(xiàn),酵母菌的分布與海水的深度有著密切的聯(lián)系,在低于4000米的海水中,不產(chǎn)色素的酵母菌為優(yōu)勢(shì)菌種;在深于4000米的海水中,產(chǎn)色素的酵母菌為優(yōu)勢(shì)菌種。據(jù)外界分析,導(dǎo)致這種現(xiàn)象的原因可能是由于低于4000米的海水中營(yíng)養(yǎng)豐富,能夠促進(jìn)不產(chǎn)色素的酵母菌的生長(zhǎng),卻抑制產(chǎn)色素的酵母菌的生長(zhǎng),深于4000米的海水則情況相反。
目前研究深海生物圈酵母菌的方法主要有原位研究法、分子生態(tài)學(xué)研究法和分離培養(yǎng)研究法三種。深海微生物由于其特殊的生存環(huán)境具有一些獨(dú)特的理化性質(zhì),因此在進(jìn)行研究的過(guò)程中要根據(jù)其不同的理化性質(zhì)選擇適當(dāng)?shù)难芯糠椒ā?/p>
原位研究法是指將玻片、培養(yǎng)皿等設(shè)備置入海底中,對(duì)微生物進(jìn)行原位培養(yǎng),經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后取出來(lái)進(jìn)行研究分析。原位研究法雖能客觀的反映出微生物的生長(zhǎng)代謝情況,但卻并不能觀察微生物生長(zhǎng)的動(dòng)態(tài)過(guò)程。分子生態(tài)學(xué)研究法只能豐富我們對(duì)于深海微生物的了解,對(duì)于相關(guān)的開(kāi)發(fā)利用起不到任何幫助。而分離培養(yǎng)研究法正好可以解決上述兩種方法的弊端,因此分離培養(yǎng)研究法是研究微生物最常用的技術(shù)手段之一,也是開(kāi)發(fā)利用深海微生物不可缺少的一種實(shí)驗(yàn)方法。
4.1 傳統(tǒng)的分離培養(yǎng)技術(shù)大多是針對(duì)陸地生物而言,并不能客觀的反映出深海生物圈酵母菌的生長(zhǎng)情況。
4.2 深海生物圈的酵母菌有著獨(dú)特的耐受機(jī)制,因此在研究過(guò)程中需要加強(qiáng)對(duì)深海生物圈中酵母菌適應(yīng)機(jī)制的研究。
4.3 有關(guān)深海生物圈酵母菌色素的應(yīng)用工作甚少,需要大力加強(qiáng)其活性先導(dǎo)化合物的應(yīng)用領(lǐng)域研究。
現(xiàn)如今,深海生物圈酵母菌在食品、醫(yī)藥等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛,且在當(dāng)今海洋生物學(xué)研究中占據(jù)著重要的地位。深海生物資源現(xiàn)已成為國(guó)際海洋競(jìng)爭(zhēng)的熱點(diǎn),與之相關(guān)的深海領(lǐng)域技術(shù)研發(fā)也已成為海洋開(kāi)發(fā)技術(shù)的核心。
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