红海素的生长谜题
叶之澜盯着培养皿里泛白的藻类细胞，指尖在载玻片边缘掐出了红印。刚冒头的喜悦还没焐热，就被“氧气耗尽”的难题砸得粉碎——培养基里的溶解氧数值还在往下掉，那些刚舒展的丝状物像被抽走了力气，软塌塌地贴在玻璃壁上，连带着细胞里的红色都淡得快要看不见。
“耗氧快，说明它的代谢模式和普通藻类完全不一样。”萧凡的声音从身后传来，他手里捏着刚打印出来的检测报告，指腹在“呼吸速率”那栏数据上反复摩挲，眉头拧成了死结，“普通浮游藻是‘白天光合产氧、晚上呼吸耗氧’，有明显的昼夜节律，可你看这个——”他把报告递到叶之澜面前，上面的折线图几乎是一条平直的斜线，“不管有没有光，它的呼吸速率都居高不下，甚至在蓝光照射下还会更快。这根本不符合任何已知的藻类生理规律。”
叶之澜接过报告，指尖划过纸面，目光突然在“代谢产物分析”那栏停住，心脏猛地一跳：“你看这个，培养基里检测出了微量的硫化氢？”她猛地抬头，声音里带着难以置信的急切，“我们的培养基是用无菌海水和试剂配的，全程没接触过任何厌氧环境，怎么会有硫化氢？这东西对普通藻类来说是剧毒，它怎么反而……”
话没说完，她就抓起采样袋里剩下的底泥样本，踉跄着冲到显微镜前。萧凡也立刻跟过来，两人挤在狭小的观测台前，眼睛死死盯着目镜。这次没再执着于桡足类，而是把镜头对准了那些之前被忽略的、透明的凝胶状微生物——在强光照射下，那些凝胶团表面竟然渗出了极细的、几乎看不见的气泡，叶之澜赶紧用无菌吸管吸了一滴培养液，滴在ph试纸上。几秒钟后，试纸边缘隐约泛出了淡蓝色，那是硫化氢遇水后呈弱碱性的典型反应。
“是这些凝胶微生物在分泌硫化氢！”叶之澜的声音都在发颤，她一把扯过实验记录本，笔尖在纸上飞快地画着，“之前我们以为凝胶微生物和藻类是竞争关系，可现在看来，它可能是在给藻类‘喂毒’——不，是喂‘营养’！”
两人顾不上吃午饭，立刻把凝胶微生物单独分离出来，放在厌氧培养瓶里培养。三个小时后，当他们把稀释后的微生物分泌物加入含有濒死藻类细胞的培养基时，奇迹出现了——原本已经泛白的藻类细胞，竟然慢慢恢复了红色，那些软塌的丝状物重新舒展，甚至开始沿着培养皿壁缓慢蔓延，显微镜下能清晰看到细胞分裂时产生的细小纹路。
“活了！真的活了！”叶之澜激动地抓住萧凡的胳膊，指甲几乎嵌进他的皮肤里。萧凡也难得地露出了一点笑意，伸手揉了揉她乱糟糟的头发，正要说话，却被叶之澜突然的惊呼打断。
“不对！你看溶解氧！”她指着检测仪的屏幕，上面的数字正在以肉眼可见的速度下降——刚才还维持在5mg\/L的溶解氧，短短十分钟就掉到了2mg\/L，而藻类的呼吸速率，比之前又快了一倍。叶之澜的笑容瞬间僵在脸上，她瘫坐在椅子上，手里的记录本“啪”地掉在地上，纸页被风吹得哗哗响，“这是个悖论……它需要硫化氢才能激活代谢，可激活后又会疯狂耗氧，在封闭的培养基里，氧气撑不了多久就会耗尽。除非……除非海里有什么东西能同时满足这两个完全矛盾的条件。”
萧凡弯腰捡起记录本，翻到之前画的桡足类与藻类共生示意图，指尖在图上的空白处轻轻点着，陷入了沉默。实验室里只剩下检测仪的蜂鸣声，窗外的太阳渐渐西斜，把试剂瓶的影子拉得很长，落在地上像一道道交错的枷锁。叶之澜趴在桌上，看着培养皿里重新活跃起来的藻类，心里却像被什么东西堵着——明明离真相更近了一步，却好像掉进了一个更深的陷阱。
“或许我们忽略了环境的整体性。”萧凡突然开口，他打开电脑上的海洋数据库，手指在键盘上飞快地敲击，调出了银滩海域近一个月的水文资料，“藻类、桡足类、凝胶微生物，这三者在海里不是孤立的，肯定有某种东西在维持它们的平衡。比如……”他的目光停在“海底热泉”那一页，眼睛突然亮了，“你看这里，银滩东南方向三十公里处，有一处未被标注的低温热泉，热泉周围的海水里，硫化氢浓度是其他海域的五倍，溶解氧浓度也异常高，而且常年稳定在一个平衡区间。红浪会不会是从热泉那边飘过来的？”
叶之澜猛地直起身，凑到屏幕前，手指划过热泉的坐标：“如果是这样，一切就都说得通了！热泉能持续提供硫化氢，满足藻类的代谢需求，同时热泉周围的浮游生物多，产氧量大，刚好能抵消藻类的耗氧速度！桡足类靠吃浮游生物活，藻类靠桡足类附着，凝胶微生物靠分解热泉附近的有机物活——这是一个完整的共生链！”
她越说越兴奋，抓起手机就要给海洋局打电话，想申请船只去热泉区域采样，却被萧凡按住了手。“先别急，”他指着屏幕下方一行小字，声音里带着冷静的提醒，“热泉周围的海水温度是30c，而我们在银滩红浪区域测得的温度是22c，相差8c。藻类对温度的适应性很强，但不会这么强，而且卫星监测数据显示，红浪已经在近海徘徊了半个月，从未向热泉方向移动过。这两个环境差异太大，不可能是同一个种群。”
叶之澜的手僵在半空中，手机从指尖滑落到桌上。她看着屏幕上热泉区域的水温数据，又看了看培养皿里的藻类，刚刚燃起的希望像被一盆冷水浇灭，连带着实验室里的空气都变得冰冷。“又断了……”她喃喃自语，起身去接水，却没注意到桌角的样本瓶——那是装着桡足类尸体的瓶子，之前分离藻类时没来得及处理，被她不小心碰倒，透明的液体洒在实验台上，里面的桡足类尸体滚了出来，僵硬的身体上，那些附着的藻类丝状物却还保持着微弱的活性，甚至在接触到空气后，丝状物末端还在微微颤动。
“等等！”萧凡突然抓住她的手腕，目光死死盯着地上的桡足类尸体，“你看那些丝状物！”
叶之澜顺着他的目光看去，心脏再次狂跳起来。那些扎进桡足类表皮的丝状物，并没有随着宿主的死亡而枯萎，反而像是在从尸体里汲取什么——在尸体的腹部，丝状物聚集的地方，皮肤已经开始变得透明，隐约能看到里面的体液正在被丝状物缓慢吸收。
“它不仅附着在桡足类身上，还在‘吃’桡足类的尸体？”叶之澜蹲下身，小心翼翼地用镊子夹起桡足类尸体，放在载玻片上，“可之前桡足类活着的时候，它明明没有伤害宿主，怎么宿主一死，就立刻变成了‘寄生虫’？”
两人再次冲进显微镜室，这次用的是高倍电子显微镜。当画面清晰地出现在屏幕上时，他们都愣住了——藻类的丝状物末端，竟然长着极其细小的、类似“吸盘”的结构，这些吸盘能穿透桡足类的表皮，直接连接到宿主的体腔管。更惊人的是，在丝状物内部，有一条极其细微的通道，桡足类的体液正通过这条通道，缓慢地流入藻类细胞内部，而藻类细胞则会分泌出一种透明的液体，通过通道反向注入桡足类体内——那是之前检测出的、能促进桡足类消化的酶。
“不是寄生，也不是简单的共生，是‘互养’。”萧凡的声音带着一丝沙哑，他调出之前的实验数据，“桡足类活着的时候，藻类帮它消化食物，桡足类给藻类提供附着场所和部分营养；桡足类死后，藻类就靠分解它的尸体存活，同时凝胶微生物分泌的硫化氢，能加速藻类分解尸体的速度。这是一个‘生者互助、死者利用’的闭环！”
叶之澜呆呆地看着屏幕，脑子里像有无数个齿轮在转动。这个发现太颠覆了——她从未见过如此复杂的海洋生物关系，三者环环相扣，少了任何一个，整个系统都会崩塌。可新的问题又出现了：如果藻类需要桡足类的尸体才能持续生长，那在实验室里，他们总不能一直用桡足类尸体来喂藻类吧？而且桡足类尸体分解后会产生大量细菌，很快就会污染培养基，根本无法长期培养。
“我们需要找到能替代桡足类尸体的物质。”萧凡关掉电子显微镜，揉了揉发酸的眼睛，“桡足类的体液里肯定有某种特殊的蛋白质，是藻类生长必需的。只要能找到这种蛋白质，或者找到能合成它的方法，就能摆脱对尸体的依赖。”
接下来的两天，他们几乎把实验室当成了家。白天，叶之澜负责提取桡足类的体液，用离心仪分离出不同的蛋白质成分；萧凡则负责将这些成分逐一加入藻类培养基，观察藻类的生长情况。晚上，两人就挤在沙发上，对着满桌的文献资料发呆，偶尔有灵感了，就立刻爬起来做实验。
可现实再次给了他们沉重一击。他们分离出了二十多种蛋白质，每种都试了一遍，藻类要么毫无反应，要么就出现细胞破裂的情况。最接近成功的一次，是加入一种名为“铁转运蛋白”的成分时，藻类生长了六个小时，但之后还是因为耗氧过快而死亡。
“为什么还是不行？”叶之澜把离心管摔在地上，玻璃管碎裂的声音在安静的实验室里格外刺耳。她看着培养皿里再次泛白的藻类，眼泪终于忍不住掉了下来——这几天她几乎没合过眼，眼底的黑眼圈重得像涂了墨，原本充满活力的声音也变得沙哑，“我们明明已经搞清楚了共生关系，找到了关键物质，可为什么还是培养不活它？难道红海素真的只能在海里生长，永远没办法在实验室里存活吗？”
萧凡默默捡起地上的玻璃碎片，把她拉到沙发上坐下，递给她一杯热牛奶。“别急，我们再想想。”他轻轻拍着她的背，目光落在实验台上的底泥样本上，突然像是想到了什么，“对了，我们之前在红浪区域的海水中，除了这三者，还检测到了高浓度的铁离子。铁是藻类合成叶绿素的关键，可我们在培养基里加的是普通的铁盐，会不会……”
“会不会是铁的形态不对？”叶之澜猛地抬起头，眼泪还挂在脸上，眼睛却亮了起来，“海水中的铁大多是‘有机结合态’，而我们加的是‘无机铁盐’，藻类根本吸收不了！所以就算加了铁转运蛋白，没有可吸收的铁，它还是没办法合成叶绿素，只能靠消耗自身营养存活，最后还是会死亡！”
这个猜测像一道光，瞬间照亮了他们眼前的黑暗。两人立刻行动起来，叶之澜负责从底泥样本中提取有机铁——她用螯合剂将底泥中的有机铁分离出来，经过三次纯化，终于得到了淡黄色的有机铁溶液；萧凡则重新配制培养基，这次不仅加入了有机铁、铁转运蛋白和稀释的硫化氢，还在培养箱里加装了一个小型的氧气循环装置，模拟海水中的氧气交换过程。
当他们把这些成分全部加入含有藻类细胞的培养基时，已经是第三天的凌晨。两人坐在培养箱前，眼睛都不敢眨一下，生怕错过任何一点变化。时间一分一秒地过去，窗外的天渐渐亮了，第一缕阳光透过窗户照进来，落在培养箱上。
“你看！”萧凡突然指着培养箱，声音里带着压抑不住的激动。叶之澜顺着他的目光看去，培养皿里的藻类已经蔓延到了整个底部，红色的细胞在蓝光照射下泛着柔和的光泽，检测仪上的溶解氧数值稳定在4mg\/L，呼吸速率也终于出现了昼夜节律的波动——白天慢，晚上快，和普通藻类的规律刚好相反，但至少稳定了。
“稳定了……真的稳定了！”叶之澜扑进萧凡怀里，眼泪再次掉下来，这次却是喜悦的泪水。萧凡轻轻抱着她，目光落在培养皿里的红色藻类上，嘴角终于露出了一个舒展的笑容。
可就在这时，培养箱的警报突然响了起来。两人赶紧冲过去，屏幕上的温度数据正在快速上升——从22c升到了25c，还在继续往上爬。叶之澜手忙脚乱地检查设备，发现是恒温装置出了故障，而培养皿里的藻类，已经开始出现丝状物收缩的迹象。
“快把培养皿转移到备用培养箱！”萧凡大喊一声，叶之澜立刻用无菌手套抓起培养皿，冲向隔壁实验室。备用培养箱的温度已经调好，可当她把培养皿放进去时，还是晚了——藻类的红色已经开始变淡，虽然没有立刻死亡，但生长速度明显慢了下来。
两人看着培养皿，脸上的喜悦慢慢褪去。他们解决了硫化氢、氧气、有机铁的问题，却又遇到了温度波动的难题。红海素的生长条件，比他们想象的还要苛刻——温度必须稳定在22c±0.5c，盐度28‰，蓝光照射12小时，还要持续补充有机铁和低浓度硫化氢，任何一个参数出现微小偏差，都会影响它的生长。
“看来我们还得继续优化设备。”叶之澜深吸一口气，擦干脸上的眼泪，重新拿起实验记录本，“至少我们知道了它需要什么，接下来就是把这些条件固定下来。虽然难，但总比之前摸黑乱撞好。”
萧凡点点头，伸手把她散落在额前的头发捋到耳后：“慢慢来，我们已经走了这么远，不差这最后一步。今天先休息半天，下午我们去海洋局申请更精密的恒温培养设备，再去银滩采点新鲜的有机铁样本。”
叶之澜看着培养皿里慢慢恢复红色的藻类，用力点头。阳光透过窗户，落在培养皿上，红色的藻类在蓝光下轻轻晃动，像一片小小的、鲜活的红海。她知道，突破这个瓶颈还需要时间，还会遇到更多难题，但只要他们还在坚持，总有一天，能让这片“红海”在实验室里永远绽放。
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