科大研究揭深海生物「化能共生」解密应对环境变化机制

教育透视

更新时间：19:14 2026-10-08 HKT
发布时间：19:14 2026-10-08 HKT

深海生物赖以生存，背后是精密的生态机制。科技大学海洋科学系讲座教授钱培元的研究发现，深海共生生物的代谢灵活性，加上宿主对共生菌群的精细调控，能共同维持宿主的能量稳态，作为应对环境变化的分级适应机制。

研究人员在南海海马冷泉HM-3位点，进行「白瓜贝」的原位移植培养实验。受访者提供

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选取「白瓜贝」蛤类模拟资源减少的生存环境

研究由科大、南方海洋科学与工程广东省实验室（广州）、中国海洋大学、中国科学院海洋研究所及加拿大卡尔加里大学协作完成。研究团队在南海海马冷泉区，选取俗称「白瓜贝」的蛤类及其硫氧化共生菌作为研究对象，将「白瓜贝」从原生沉积物移至距海底约0.5米以上的移植笼内，以模拟硫化氢供给下降、导致能量和营养摄取减少的生存环境。

结果发现，硫化氢供应减少后，率先促使共生菌出现显著的代谢重编程，而转录组与蛋白组预测结果，亦说明共生菌能够调整硫氧化代谢策略，提高利用硫代硫酸盐的能力，从而维持能量代谢和碳固定功能。研究结果亦反映「宿主解毒—共生菌利用」的潜在代谢协同效应，为科学界理解宿主与共生菌，如何在资源受限的环境中进行代谢互补，提供新线索。

参与研究的钱培元（中）、兰奕（左四）及闫国永（左三）。科大提供

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钱培元指，综合研究多项发现，相信「白瓜贝」及其共生菌形成了一种多层分级适应机制，使深海化能共生体系可随周边环境变化的胁迫程度，作出适当的资源分配策略，从而在深海的极端环境中维持正常功能及生存。今次研究建立的原位实验模式，亦为日后探究栖息于深海极端环境的生物，如何对自然环境变化作出真实分子反应，提供新的研究路径，对理解全球深海冷泉生态系统如何适应环境变化、维持生态功能与生物多样性，提供了新的科学依据。

本报记者