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太岁是菌垫(Is Taisui a Microbial Mat)?

已有 1677 次阅读 2019-7-20 10:10 |个人分类:科技创新|系统分类:观点评述

太岁,又称为肉灵芝,自1992年在陕西省周至县渭河首次发现以来,在我国已发现了约40次,其中以东三省为多。

 

 

太岁的生物学本质是什么?在非科技期刊中报道的说法有5种。

(1)黏菌群复合体  显微镜观察发现,太岁有弹性,分泌有丝状黏物,体内含有多种菌体,可能是摄食的其他微生物;

(2)粘细菌; 

(3)真菌  显微镜观察切片中有菌丝;

(4)非黏菌群复合体  太岁中不含蛋白质和核酸,火烧气味呛鼻;

(5)其他  迄今发现的最古老的古生物。

在科技期刊中有关太岁的研究论文有近10篇。生物学组分分析,太岁中含有蛋白质、核酸、脂肪、多糖和多种矿物质,认为确是一种生物体,从太岁中可分离培养到黏菌、真菌和细菌。高通量测序发现,太岁中的细菌种类多达百余到600多个属,以及10余个古菌属。其中的优势细菌和古菌有土壤杆菌(Edaphobacter)、盐单胞菌、假单胞菌和产甲烷菌等。

关于太岁的生物学本质,有的推测是一个各种细菌协调合作构成的一个生物体,有的推测细菌不是太岁本体的根本组成,有的推测太岁可能是一种或多种细菌的菌膜结构。

太岁明显的特征是,富含多糖,具有一定的立体结构。符合该特征的已知生物有能够形成子实体的黏细菌、黏菌,以及细菌菌膜。黏细菌和黏菌都是好氧的,形成的子实体应当在地表或水面上,也可能被掩埋于地下,但其子实体中的菌体应比较单一,数量应比较多,而太岁中的菌体量并不丰富,种类则较多。同样地,细菌菌膜中的菌体量也是单一、数量也是比较多的。因此,从太岁的显微观察和高通量测序结果分析,太岁应当不是黏细菌和黏菌的子实体或细菌菌膜。

黏菌的子实体

 

黏细菌黄色粘球菌(Myxococcus xanthus)的生活史

 

细菌生物膜的形成 


太岁很可能是菌垫(微生物席)(Microbial mat)。菌垫是由微生物,主要是细菌和古菌形成的多层片状结构,往往形成于不同类型的材料的界面上,位于水体中或潮湿的环境中,也有少量的形成于沙漠中。

 

水下8 m拍摄的菌垫

菌垫的特征有,

1)最早的化石记录是35亿年前,是地球上最早的生命形式;

2)菌垫直径小则几毫米,大的可达10 m


缓慢向上移动的菌垫形成的叠层石

3)是由多层生物膜通过胞外多糖相互嵌入形成的多层结构;

 

 菌垫的形成

 

菌垫的结构

3)所有微生物都可能参与形成菌垫,主要有蓝细菌、古菌和其他细菌。一个菌垫中的细菌种类可多达上千种;

4)菌垫不同层的营养物质和环境条件有梯度差异,菌垫中的微生物形成紧密的食物链。菌垫中不同层的生物种类不同;

5)可富集环境中的金属元素;

6)有可能与真核生物的起源有关,菌垫有利于形成共生和内共生。与陆生生物的形成有关。

根据以上特征,太岁可能是土壤或浅水体中形成的菌垫,一个菌垫的形成可能持续很多年。



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1 张朝辉

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