泰坦尼克号残骸正被“吃光”：很快将完全消失？

liukang20243周前 (05-19)吃瓜热门858

据BBC报导，有些报导暗示，由于遭到微生物腐蚀分化，泰坦尼克号或许在20年内彻底消失。但另一方面，有些细菌或许正协助维护这艘沉船，不至于让它在短期内腐朽崩解。

当泰坦尼克号于1912年开端其处女航时，没人能猜测到这艘富丽的游轮会变成现在的容貌：锈迹斑斑地躺在安静的大西洋海底。但在其命运多舛的大西洋之旅100多年后，这艘游轮仍然保留下许多残骸。可是，科学家们以为，在几十年内，这艘巨轮或许什么都剩不下，彻底在世界上消失。由于有一些专门以吃铁壳为生的细菌，正渐渐将泰坦尼克号“吃光”。

美国罗德岛大学海洋学家罗伯特·巴拉德（Robert Ballard）于1985年发现泰坦尼克号残骸。不为人知的是，其时巴拉德其时正参与美国海军的一项隐秘使命，协助确认两艘在暗斗期间淹没的美国核潜艇残骸的方位，而泰坦尼克号仅仅他们偶尔发现的产品。其时，它正好在两艘核潜艇残骸之间被发现。

泰坦尼克号开端被发现时，它保存的适当无缺。坐落水面3800米之下，短少阳光照耀和巨大的水压，导致那里不合适大多数生命生计，这减缓了它受腐蚀的速度。可是30年后，由于遭到以咀嚼金属为生的细菌腐蚀，泰坦尼克号的船壳现已消失。有些研讨人员猜测，这艘沉船很或许在14年内彻底消失。

图：泰坦尼克号在处女航时撞上冰山淹没

那么，这种正吃掉泰坦尼克号的细菌究竟为何方神圣？咱们的故事始于1991年，其时加拿大达尔豪西大学的科学家搜集锈迹构成的、相似冰柱的锈衣样本，它们就悬挂在沉船上。研讨人员将它们带回试验室，发现它们好像归于生命体。可是直到2010年，由达尔豪西大学科学家亨利埃塔·曼恩（Henrietta Mann）领导的另一个团队，才终究确认了这种生命体究竟是什么。

曼恩等人别离出一种细菌，然后发现了一门全新学科。曼恩和搭档们以泰坦尼克号为其命名，取名Halomonas titanicae。这种细菌可在地球上大多数生命形状彻底不合适生计的环境中存活，即没有光线、压力巨大的深水中。但它具有惊人的才干，乃至可日子在其他极点环境中，比方盐沼。在这种环境中，由于不断蒸腾，水会急剧削减，盐度则会大幅上升。而Halomonas titanicae可以依据环境进化，以应对不同的问题。

假如细胞所在的环境盐度太高，水就会从细胞中挤出来，导致细胞萎缩、溃散和逝世。可是，盐分太少也或许引发丧命影响。举例来说，血细胞放入纯水中，会因“洪水很多”而决裂。这些现象之所以会发生，是由水的特性决议的，水倾向于从高浓度区向低浓度区移动，这种现象被称为浸透。

图：Halomonas titanicae也经常在盐沼中被发现

这意味着什么？盐、糖以及其他小分子都会在水中溶解，阻塞和占用空间。这意味着，水本身的空间就会削减。当这些低水区与纯水触摸时，水就会涌入以康复平衡。这就像在冬地利，当你翻开房门时，热空气会冲出房间相同。由于细胞膜是透水的，这意味着一切的生命形状对内部和外部盐度水平改变都十分灵敏。

为了阻挠细胞决裂或萎缩，许多物种会发生像糖、氨基酸这样的化合物，以坚持细胞表里物质浓度相对安稳，比方阻挠水很多涌入或很多流出。可是，并没有太多微生物具有Halomonas titanicae那样的才干。法国劳厄-朗之万学院的乔·扎开（Joe Zaccai）曾参与一个世界科学家团队，剖析细菌如安在极点环境中生计。他们发现，Halomonas titanicae使用名为四氢嘧啶的分子，维护其不受浸透压力的影响。

扎开说：“假如一个细胞能在盐度动摇的环境中生计，它必定存在某种特别才干，可以调理其内部溶液的浓度。Halomonas titanicae可以发生四氢嘧啶，以抵消外部的浸透压力。当外部盐度动摇时，其内部浓度也会随之改变。”换言之，水的盐度越高，细菌细胞内部发生的四氢嘧啶越多，以便阻挠外部水浸透到细胞内部。可是，关于有机体来说，这种调理也十分风险。细胞内堆集的物质越多，进入水分子的物质越多，然后破坏了水的共同性。

图：Halomonas titanicae可在高盐度环境中生计

关于生命来说，水之所以如此重要，是由于水是原子之间的衔接键（或称氢键），充任溶剂的效果。其他化学物质可溶解在水中，或发生反响。生命的反响需要在溶剂中发生，这也是为何咱们的细胞总是沐浴在液态水中的原因。此外，RNA、DNA、担任履行细胞日常作业的蛋白质和酶以及赋予它们结构的膜等，都需要在水的包裹下才干发挥效果。

这层水被称为“水化壳”，关于保持蛋白质正确折叠十分重要。假如这个进程被打断，蛋白质就会分化或别离，然后导致细胞逝世。研讨显现，Halomonas titanicae细菌明显可以在细胞内堆集十分多的四氢嘧啶，最多可占微生物质量的20%，而分子有必要以某种方法保留水的重要特点。

为了解开这个谜题，扎开领导的研讨团队用中子束炮击这种细菌。经过查询微生物细胞膜和蛋白质中原子的中子反弹发生的涣散形式，科学家们可以查询到分子和原子水平上的结构。世界上只要甚少的当地合适进行此类试验，劳厄-朗之万学院是世界上少量几个中子研讨中心之一。扎开说：“经过查询中子如何故不同的方法涣散，咱们成功确认了四氢嘧啶在蛋白质和细胞膜中的行为，更重要的是，也确认了其在水中的行为。四氢嘧啶并非进行干涉，而是增强关于生物来说必不可少的水的溶解性。”

图：静静躺在大西洋海底的泰坦尼克号残骸

事实证明，不管有多少四氢嘧啶溶解在细胞内，围住蛋白质和细胞膜的水层中仍然是百分之百的纯水，这可确保细胞的推陈出新功用正常。这是由于，当四氢嘧啶与水构成氢键时，它会构成更大的簇，不合适附在蛋白质和细胞膜表面上，为此只能存在于纯水中。

对Halomonas titanicae的开端查询显现，它能在最少适当于本身体重0.5%的水中成长，也可在最多适当于本身体重25%的水中生计，虽然它的最佳生计浓度为2%到8%之间。可是，现在仍然不清楚，这种耐盐性是否有助于其在沉船上生计。

Halomonas titanicae不是仅有喜爱在沉船中生计的细菌，还有许多微生物休息在海底的沉船中。它们很快在沉船表面上构成粘膜（即生物膜），这些生物膜就像珊瑚、海绵以及软体动物的天堂，反过来又会招引更大的动物。沉船很快就会变成人工礁石，成为很多生命的家乡。

图：Vioska Knoll号沉船躺在墨西哥湾中

古代木质沉船也遭到以吃木材为生的细菌腐蚀，就像现代钢铁巨轮遭到Halomonas titanicae这样的细菌突击相同。Halomonas titanicae终究或许销毁泰坦尼克号，但这些细菌实际上也在维护沉船免于快速腐朽。这也是为何许多陈旧沉船至今仍然存在的原因，最早到沉船乃至可追溯到公元前14世纪。

2014年，来自美国海洋能源管理局的科学家进行了迄今为止最深的海洋查询，研讨那些沉船上的微生物。他们研讨了墨西哥湾北部海底的8艘沉船，包含可追溯至17世纪和19世纪的木壳船，还有3艘二战时期被德国潜艇击沉的铁壳船。科学家们发现，造船所用资料是决议依靠沉船上微生物品种的决议因素。木船上首要是以木材为生的细菌，铁船上则以喜食铁的细菌为主。令人感到惊讶的是，虽然这些细菌以沉船为食，但它们实际上却在维护沉船腐朽。

图：淹没游艇Anona残骸

领导此次探险的佛罗里达州立大学海洋考古学家梅勒尼·达莫尔（Melanie Damour）说：“从实质上说，不论是木质船仍是铁质船，一旦它们沉入海底，当即就会被以它们为食的微生物掩盖。开端，沉船由于触摸海水，将会开端腐朽。可是跟着微生物依靠在沉船上，它们开端构成生物膜，在船体和海水之间构成维护层。假如你看到过锈迹斑斑的沉船，你会发现其开端会腐朽，随后会构成生物膜。”

这意味着，任何机械性碰击，比方有铁锚拖拽过沉船，都会打破维护外壳，导致金属暴露在海水中，然后加快腐朽。实际上，不仅仅是机械碰击会加快沉船腐朽。2010年深水地平线号发生事端，导致数百万加仑石油走漏在墨西哥湾中，许多石油沉入深海。研讨人员发现，这些漏油也会加快这些沉船的腐朽速度，由于它会杀死维护沉船的细菌。

图：墨西哥湾海底沉船

达莫尔说：“在数百万年的进化进程中，每种细菌、真菌、微生物都有特定功用。硫酸铁复原菌可依靠在钢铁沉船上，其他细菌或许喜爱构成石油的碳氢化合物，因而在2010年漏油事情后忽然出现爆发式增加。可是咱们发现，并非一切微生物都能应对石油或化学品走漏的影响，有些时分乃至会因而遭到丧命要挟。即便4年之后，漏油仍然存在于环境中，并对维护沉船的细菌和生物膜发生破坏性影响，导致沉船腐朽加快。”

这项发现令人感到震动，由于仅在墨西哥湾海底，就有2000多艘沉船，包含16世纪的西班牙沉船、二战时期的潜艇残骸等。这些沉船都是具有重要历史意义的纪念碑，为咱们供给了有关曩昔的共同洞见。此外，它们也为许多深海生命供给了家乡。

可是终究，这些沉船（包含泰坦尼克号）都将被彻底“吃光”，不管是被以金属为食的细菌吃掉仍是被海水腐蚀。泰坦尼克号上的钢铁终究会被归入海洋动物和植物体内，并以别的一种方法“重生”。

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