它在黑暗中沉寂了7000年，终于被科学家复活了

2021年4月，德国莱布尼茨瓦尔内明德波罗的海研究所（IOW）的莎拉·博利乌斯（Sarah Bolius）带领团队乘坐研究船“Elisabeth Mann Borgese”，从波罗的海东部哥得兰海盆（Eastern Gotland Basin）底部分别采集了一根短岩芯（54厘米）和一根长岩芯（547厘米）。

为了防止岩芯内的沉积物在采集后发生扰动或受到污染，博利乌斯和同事在船上立即对岩芯进行了处理，并使用无菌注射器从岩芯中采集一些沉积物，然后把样本储存在4至6摄氏度的黑暗环境中，以便保持样本的活性和完整性，防止样本中的生物成分（如浮游植物）在保存过程中发生降解等变化。

“这类沉积物就像一个时间胶囊，”博利乌斯说，“保存了此前生态系统及其生物群落的宝贵信息，包括生物种群的发展和遗传变化。”换句话说，每一层沉积物就像一页由大自然自己写成的历史书，包含了当时生活的生物的快照，其中暗藏着花粉、同位素和有机物成分这样的环境线索。

更重要的是，波罗的海海底沉积物将其中埋藏的一切与阳光和氧气隔绝。这对许多生命形式来说是致命的。但科学家早就知道，有些生命为了在恶劣甚至极端的环境下生存下去，已经演化出一些特殊的策略，特别是休眠。

生物体可以在休眠期间降低代谢活动来减少能量消耗，等待环境条件变得适宜后再恢复活动，可谓是一种给生命按下暂停键的奇特状态。比如我们熟悉的缓步动物——水熊虫会在完全脱水时，缩起头和八条腿，蜷成一个小球，然后进入深度休眠状态。科幻小说里的三体人也会采用类似的策略：三体人会脱水，为即将到来的末日，做一系列准备。

作为浮游植物的专家，博利乌斯知道，许多浮游藻类也能进入这样的休眠状态来抵御各种恶劣条件。于是，博利乌斯和同事决定让波罗的海底部沉积物里微小的藻类从休眠状态中苏醒过来。（尽管并没有得到那些休眠藻类的允许……）

从沉睡中苏醒

研究团队从波罗的海底部采集了代表波罗的海过去约7000年的十几个沉积物层的样本，而后通过将沉积物中的休眠藻类暴露在光和氧气中，尝试唤醒它们。

这种方法被称为“复活生态学”（resurrection ecology），即在有利条件下将沉积物中的休眠生命复活，然后分析它们的遗传和生理特性，并与现存的生命形式进行比较。

研究团队还通过更传统的方法评估沉积物沉积时的温度、盐度和氧气水平，以更好地理解波罗的海浮游植物是如何在功能上适应环境变化的，以及它们为什么要这样做。

结果显示，研究者成功唤醒了9个沉积层中的休眠藻类。其中，唯一能够持续醒来的物种是一种硅藻——玛氏骨条藻（Skeletonema marinoi），这是一个真正的“复活者”。年代测定结果表明，这种硅藻在波罗的海缺氧沉积物中休眠长达6871±140年。研究者表示，这是迄今报道的沉积物中真核生物最长的休眠期。相关研究于近期发表在The ISME Journal上。

博利乌斯感叹道，这些被唤醒的玛氏骨条藻不仅存活了下来，还没有失去它们任何的“适应性”，即它们的生物性能——它们像自己的现生后代一样生长、分裂和进行光合作用。这些来自约7000年前沉积层中的玛氏骨条藻细胞在培养过程中生长速度非常稳定，平均每天分裂约0.31次，且能积极进行光合作用进而产生氧气，每毫克叶绿素每小时平均产生184微摩尔氧气，与其现生对应物种的表现相似。

这表明即便在长时间近乎停摆的情况下，这种硅藻的复杂代谢机制也能保留下来而不受到损害。

“活化石”

但有趣的是，尽管这些硅藻在波罗的海海底沉寂了数千年，但它们依然没有停止演化。DNA 比较显示，来自不同年代岩芯的硅藻样本在遗传上存在显著差异。而且它们已经形成了不同的遗传群体，这些群体在某些DNA片段上与波罗的海现生的玛氏骨条藻种群也存在差异。也就是说，在过去约7000年内，这种硅藻虽然沉睡却仍在演化。

不过，波罗的海的环境条件复杂多样，包括盐度、温度、营养物质等方面的变化，这些因素可能对藻类的休眠和复活产生影响，但目前的研究尚未完全涵盖这些因素的长期变化。

这项研究通过复活海底沉积物中隐藏的生命，可以帮助重建过去的生态系统，了解生物群落的演变过程，以及物种的遗传变化，从而更好地理解地球生命的历史和生态系统的演变。

博利乌斯团队的发现还让我们看到了生命的顽强与坚韧。而这种在极端条件下生存的能力，具有极高的科学和应用价值。比如，在天体生物学中，这些能在极端环境中生存的生物或成为寻找外星生命的重要候选者。

此外，在生物修复（Bioremediation）领域，我们或许能够利用休眠生物的独特代谢能力来清除污染物。例如，我们可以让一种能够高效降解特定污染物的休眠生物醒过来，然后把它们部署到受污染环境中来处理污染。尽管我们也许无法知道这些沉睡了上百、上千年的生命是否真的愿意苏醒……