这项科学实验将持续500年 BY NATHAN CHANDLER

这项科学实验将持续500年 BY NATHAN CHANDLER

一些种类的细菌以其在极端环境下生存的能力而闻名,从高温到化学攻击再到脱水。但它们真正能存活多久呢?2014年,一组科学家干燥了一批细菌,将这些样本密封在小玻璃瓶中。500年后,一些研究人员将有幸结束这项长期存在的研究。

这项长达五个世纪的实验是由苏格兰爱丁堡大学的研究人员构想出来的,他们与德国和美国的科学家合作,希望推进人类对细菌寿命的理解。重要的事?他们(或他们的曾孙)都看不到结果。

参与这项实验的科学家之一查尔斯考克尔(Charles Cockell)在接受电子邮件采访时说,这项实验的动机很简单。大多数的科学实验都是在格兰特或人类寿命的基础上进行的,但大自然是在很长一段时间内起作用的。我们想创造一个实验,更符合研究微生物的时间长度。

在这项实验中,研究小组成员在800个小瓶中加入了两种细菌中的一种:色球菌属或枯草芽孢杆菌。前者是真正的幸存者,是一种非常原始的细菌,经常在极端不适宜生存的环境中发现,从温泉到沙漠。后者是所有科学中研究最多的细菌之一,当受到环境挑战时,它可以恢复到休眠状态(孢子形式)。科学家们装在玻璃瓶里的水与空气完全隔绝,其中一半被铅包裹,以阻止辐射或其他可能导致DNA损伤的潜在干扰的影响。

每隔一段时间(四分之一个世纪),科学家们将检查这些细菌,看看它们是否还能存活。然后,检查计划改为每25年检查一次,直到500年的测试结束。

实际的试验很容易,只需简单地进行基本的再水化处理并对细菌菌落进行计数。但是,什么是未来400年人们向人们描述试验的最好方法?——在纸上印制了说明书,并储存在闪存盘中,明确要求研究人员在进行25年检查时更新了这些资料和技术。

第一次分析是在2016年进行的,结果于2018年12月发表在《公共科学图书馆》(PLOS)上。要点是什么?经过两年的分离,细菌孢子的活力几乎没有下降。一些存活下来的不幸的孢子被故意暴露在更恶劣的环境中,比如高盐水平或类似空间的真空中——当然,这些样本显示出越来越多的活力丧失。

那么,这样一个长期项目的最佳方案是什么呢?考克尔说:“这样的结果并不理想。“我们想知道微生物的死亡速度,以及在一个世纪的时间尺度上,它们死亡的数学函数是什么。”

有些细菌非常耐用,只要以某种形式保存下来,它们可以存活数千万年。例如,1995年,科学家从2500万年前的树液中,以及1.35亿年前被困在琥珀中的甲虫等生物尸体中,复活了浸泡在其中的细菌。2000年,科学家们宣布,在两亿五千万年后,新墨西哥州盐层中的细菌仍然是可以存活的。