科大研究揭深海生物「化能共生」解密應對環境變化機制

教育透視

更新時間：19:14 2026-10-08 HKT
發佈時間：19:14 2026-10-08 HKT

深海生物賴以生存，背後是精密的生態機制。科技大學海洋科學系講座教授錢培元的研究發現，深海共生生物的代謝靈活性，加上宿主對共生菌群的精細調控，能共同維持宿主的能量穩態，作為應對環境變化的分級適應機制。

研究人員在南海海馬冷泉HM-3位點，進行「白瓜貝」的原位移植培養實驗。受訪者提供

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選取「白瓜貝」蛤類模擬資源減少的生存環境

研究由科大、南方海洋科學與工程廣東省實驗室（廣州）、中國海洋大學、中國科學院海洋研究所及加拿大卡爾加里大學協作完成。研究團隊在南海海馬冷泉區，選取俗稱「白瓜貝」的蛤類及其硫氧化共生菌作為研究對象，將「白瓜貝」從原生沉積物移至距海底約0.5米以上的移植籠內，以模擬硫化氫供給下降、導致能量和營養攝取減少的生存環境。

結果發現，硫化氫供應減少後，率先促使共生菌出現顯著的代謝重編程，而轉錄組與蛋白組預測結果，亦說明共生菌能夠調整硫氧化代謝策略，提高利用硫代硫酸鹽的能力，從而維持能量代謝和碳固定功能。研究結果亦反映「宿主解毒—共生菌利用」的潛在代謝協同效應，為科學界理解宿主與共生菌，如何在資源受限的環境中進行代謝互補，提供新線索。

參與研究的錢培元（中）、蘭奕（左四）及閆國永（左三）。科大提供

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錢培元指，綜合研究多項發現，相信「白瓜貝」及其共生菌形成了一種多層分級適應機制，使深海化能共生體系可隨周邊環境變化的脅迫程度，作出適當的資源分配策略，從而在深海的極端環境中維持正常功能及生存。今次研究建立的原位實驗模式，亦為日後探究棲息於深海極端環境的生物，如何對自然環境變化作出真實分子反應，提供新的研究路徑，對理解全球深海冷泉生態系統如何適應環境變化、維持生態功能與生物多樣性，提供了新的科學依據。

本報記者