管蟲在深海以大型幾丁質管叢形成棲息地，在此環境當中，由光合作用所轉化出的有機物質通常十分稀缺。(科大提供)
有種生物可於極端環境——深海海底熱泉(hydrothermal vent)與冷泉(cold seep)這種黑暗、高壓，經常含有高濃度有毒物質生態環境生存，牠就是「深海管蟲」，到底其生存秘密為何，科學界一直知其所以，而不知其所以然。直至近日，由科大浸大兩位學者帶領的科研團隊終於破解當中的奧秘，與深海管蟲體內的一種細菌有關。
錢培元(前排左)與邱建文(前排右)領導的研究團隊。(科大提供)
由科大海洋科學系主任錢培元，與浸大生物系教授邱建文共同帶領的研究團隊，於南中國海水深約1,400米的海底冷泉區採集深海管蟲樣本。隨後，透過基因組學、轉錄組學和蛋白組學分析，發現與深海管蟲共生的細菌適應性強，能將硫代硫酸鹽、一氧化碳和氫氣等多種化學物質轉為能源。
錢培元解釋，深海管蟲的共生細菌擁有完整的新陳代謝途徑，為管蟲輸出營養。研究又發現，共生細菌為求與管蟲共生，已演化到分散宿主(即管蟲)免疫系統注意的策略，以免被殺；同時節蟲的基因組亦出現改變，會製造一種酶去消化共生細菌以獲取營養，更擁有一個可以控制細胞死亡的路徑，以確保細菌數量維持在對自己最有利的水平。
無腸管蟲獨特的支撐結構「幾丁質管」，讓管蟲能從海底獲取無機物，供與其共生的細菌轉化為有機營養物質。(科大提共)
可發展新生物材料
團隊發現，深海管蟲的堅韌幾丁質管蛋白質，有35 種幾丁質管基質蛋白，當中有不同功用，例如「聚合酶」可以合成幾丁質微纖維，並將其分泌到細胞外基質。這次發現，可為不同應用範疇帶來新方向，包括開發補充營養策略或抑制微生物繁洐的新方法等；而深海管蟲所製造的酶，亦可能發展成一種新的生物材料。