它来自深处:一种粘稠的黑色污垢 从船舵轴上渗出。2024年8月底,一艘五大湖研究船 R/V Blue Heron 的船员在船只被送往克利夫兰船厂进行螺旋桨维修时,首次发现了这种物质。据明尼苏达大学德卢斯分校大湖观测站海洋主管Doug Ricketts称,从一开始,没有人知道该如何处理它。
Ricketts告诉《流行科学》杂志,这种污泥看起来像厚厚的油脂或油,但船舵轴本应仅由 湖水 润滑。它没有强烈的石油气味,反而有金属味。在“Blue Heron”号船长Rual Lee进行的非正式测试中,它也没有在水面上留下油膜,也没有在喷灯火焰中燃烧。那么,它到底是什么呢?
半杯胶状物
为了找到答案,Ricketts将一个半满着神秘胶状物的纸杯(用潦草的标记写着“船用胶状物”)带给了大学的科学家们。实验室分析提出了更多问题而非解答,但对“船用胶状物”的初步评估至少有了一个惊人的发现。这种神秘的焦油状物质含有以前未被识别的生命形式。
“说实话,我真没想到会有什么发现,”明尼苏达大学德卢斯分校的微生物生态学家Cody Sheik告诉《流行科学》杂志。“通常,当你拿到一杯焦油时,”你不会期待太多,他补充道。基于这种假设,他“把它交给了一名研究生,并说‘祝你好运’。”

研究生成功地从污泥中提取了 DNA,这超出了Sheik的最初预期——但尽管如此,他仍然认为这可能是常规的样本污染。直到实验室将提取的DNA送去进行初步的单基因测序后,Sheik才意识到自己进入了未知领域。当结果回来时,他震惊了。“很多序列都非常新颖。我说,‘哦,哦不,好吧——这完全是另一回事了’,”他说。
[ 相关:以污染为食的微生物在臭名昭著的纽约运河中茁壮成长。]
ShipGoo01及其同类
为了更深入地了解胶状物的 微生物构成,Sheik和他的同事将样本送去进行了第二轮测序。这一次,他们检查了胶状物中的全基因组,而不是只关注一个关键基因区域。分析证实,尽管胶状物中的微生物多样性不高,但它们是独特的。他们重建了20多种微生物的基因组,并与先前已识别生物体的综合数据库进行了比较。根据Sheik的说法,他们发现了几种新的 古菌——一种单细胞原核生物的域成员,它们与细菌的区别在于其细胞膜的组成。
他们发现的一种微生物,不仅代表了一个新物种,而且是一个全新的古菌 目。目前,科学家们将其正式命名为ShipGoo01。Sheik说,另一种有前景的、与众不同的微生物可能是一个全新的细菌门。如果得到证实,它可能会被命名为ShipGoo002。他指出,“还有好几种可能属于新的属,可能是新的科。”
ShipGoo01似乎是厌氧的,这意味着它偏好无氧环境。胶状物中的其他微生物似乎会消耗氧气,Sheik推测它们可能以一种互利共生的方式存在。
在没有图样的情况下拼一幅1000块的拼图
对于更熟悉的微生物和基因标记,数据库比较表明,这些微小的生物大部分与油井、焦油坑和其他碳氢化合物系统中的生物相似。其中一些似乎与来自国际(如德国)的微生物有关。“很有趣——试图弄清楚它是从哪里来的,以及为什么会在这里的舵系统里。这变得非常令人费解,”Sheik说。部分原因是,“Blue Heron”号的舵不经常用油润滑,而且它在美国中西部五大湖上航行。
Ricketts说,这艘船并非一直由明尼苏达大学拥有。它是在1997年被二手购买的,所以船只的前主人完全有可能在舵轴上使用过某种 石油基 润滑剂。但微生物通常需要稳定的食物来源。在25年多的时间里没有额外的油脂注入,很难知道这些与石油相关的微生物究竟靠什么为生。

也许它们以金属本身为食,尽管Ricketts指出舵轴看起来并没有特别损坏。也许湖水中的有机物滋养了这些微小生物。或者,可能存在某种秘密的第三种情况。
“我们越深入研究,就越感到困惑,”Sheik说。“我们正在进行大量的侦查工作来弄清楚这件事。”
他希望能够更好地了解这些微生物漂浮在什么物质中,以及胶状物中存在的所有微生物代谢途径。Sheik还设想在后续使用化学同位素分析来确定系统中原子的来源。例如,藻类中的碳和氮与润滑油中的同等分子具有截然不同的特征。“这就像一幅1000块的拼图,我们试图拼凑起来,”而没有任何箱子上的图片可以参考,Sheik说。一旦图像变得更清晰,他的实验室就计划在同行评审的科学期刊上发表他们的发现。
胶状物消失?
但科学家们可能无法克服一个巨大的挑战。那杯胶状物(约100毫升的污垢)是唯一采集到的样本,而要再获取一份可能非常困难,几乎不可能。这艘船必须进入干船坞,舵也必须再次拆卸。Sheik说,“不幸的是,他们上次在把它装回去之前,把那里清理得很干净。” 剩下的船用胶状物“可能永远消失了。”
“也许不是,”Ricketts说。“我不认为这艘船是独一无二的。我强烈怀疑,如果你检查任何地方的任何船只的舵杆,都有可能在那个空间里发现一些生物——可能是一种新的生物。”
在此之前,他很容易想象奇怪的微生物会出现在船上的食堂或燃油滤清器上。但Ricketts说,在所有可能发现这种东西的地方中,船尾机械舵轴是最奇怪的地方之一。这恰恰证明了,“微生物无处不在。”
Sheik说,为了更好地了解那些隐藏在眼皮底下的未被发现的生命形式,他的实验室需要获得稳定的资金和资源。就像许多在很大程度上依赖纳税人资金的大学科学实验室一样,他的工作的未来悬而未决。
他说:“现在我们处于一个奇怪的境地,我们只是在努力维持实验室的运转。”他担心,未来我们将错过ShipGoo3——同时也可能错过所有可能从中产生的进步。
许多早期的微生物发现已被证明在废物管理和污染修复等领域,以及 救命药物开发 等领域具有价值。“随着这些资金的消失,我们进行这种能够驱动创新的基础研究的能力也随之消失,并且可能会丢失很长时间。”