摘要：在太平洋最深处的热液喷口，一种亮黄色蠕虫正在上演现实版的炼金术。中国科学院海洋研究所的最新研究发现，这种名为Paralvinella hessleri的深海蠕虫能够将两种致命毒素——砷和硫化物——在体内结合，形成闪闪发光的雌黄矿物晶体。这一发表在《公共科学图书

信息来源：https://scitechdaily.com/the-bright-yellow-worm-that-survives-by-turning-poison-into-gold/

在太平洋最深处的热液喷口，一种亮黄色蠕虫正在上演现实版的炼金术。中国科学院海洋研究所的最新研究发现，这种名为Paralvinella hessleri的深海蠕虫能够将两种致命毒素——砷和硫化物——在体内结合，形成闪闪发光的雌黄矿物晶体。这一发表在《公共科学图书馆·生物学》上的发现不仅揭示了生命在极端环境中的惊人适应能力，更为我们理解有毒元素的生物学利用开辟了全新视角。

蓝纹蠕虫（Paralvinella hessleri）图片。这是一张颊触手向外的蓝纹蠕虫标本的侧视图。请注意，该蠕虫呈亮黄色。图片来源：Wang H 等人，2025，PLOS Biology，CC-BY 4.0

这种独特的"以毒攻毒"策略使得蠕虫能够在地球上最恶劣的环境之一中不仅生存，更能繁衍生息。在深海热液喷口这个充满砷和硫化物的毒性世界里，其他生物都避之不及，但Paralvinella hessleri却找到了将死亡威胁转化为生存优势的方法。

极端环境中的生化奇迹

西太平洋深海热液喷口代表了地球上最极端的生存环境之一。这些海底"烟囱"喷涌着温度高达数百摄氏度的过热海水，其中富含各种矿物质，包括对大多数生物都致命的高浓度砷和硫化物。在这样的环境中，普通生物早已无法生存，但Paralvinella hessleri不仅适应了这种环境，更成为了该区域最热区域中唯一能够生存的动物。

蓝纹蠕虫（Paralvinella hessleri）图片。图片为蓝纹蠕虫靠近热液喷口的特写。图片来源：Wang H 等人，2025，PLOS Biology，CC-BY 4.0

中科院海洋所研究团队通过先进的显微镜技术、DNA分析、蛋白质研究和化学分析，揭开了这种蠕虫remarkable生存策略的奥秘。研究发现，随着时间推移，砷会在蠕虫组织中大量积累，在某些情况下甚至超过其体重的1%。按照常理，如此高浓度的砷应该会导致生物体死亡，但这种蠕虫却发展出了独特的处理机制。

蠕虫将砷颗粒巧妙地束缚在其表皮细胞中，这些砷颗粒随后与喷口液体中的硫化物发生相互作用，形成了一种名为雌黄的亮黄色矿物簇。这个过程不仅中和了两种毒素的危害，还为蠕虫披上了一层金黄色的"盔甲"，这正是其醒目外观的来源。

生物矿化的进化智慧

这种生物矿化过程展现了进化的非凡智慧。通过将有毒元素转化为相对无害的矿物晶体，蠕虫不仅解决了毒素威胁，还可能获得了额外的生存优势。雌黄矿物的形成过程发生在细胞内部，这种精确的生物化学控制机制显示了生命系统在分子水平上的复杂性和精密性。

蓝纹蠕虫 Paralvinella hessleri 的图片。一只 Paralvinella hessleri 在伊平屋北热液田的一个热液喷口定居。热液喷口的动物群落随环境梯度变化明显。靠近热液喷口的区域覆盖着一层白色黏液垫（P. hessleri 群落）。Shinkaia crosnieri 则占据了 P. hessleri 群落周围的区域。Bathymodiolinae 贻贝则离得较远。图片来源：Wang H 等人，2025，PLOS Biology，CC-BY 4.0

研究团队的合著者王浩博士回忆起首次观察这些生物时的震撼："这是我第一次进行深海探险，ROV监视器上的景象让我震惊——这些亮黄色的Paralvinella hessleri蠕虫与我以往见过的任何东西都不一样，在白色的生物膜和深色的热液喷口景观的映衬下显得格外醒目。很难相信任何动物能够在如此极端和有毒的环境中生存，更不用说繁衍生息了。"

这种适应性很可能不是孤立现象。研究表明，与这种蠕虫密切相关的其他物种，以及西太平洋的某些蜗牛，也会积累大量砷，可能依赖于类似的生存策略。这暗示着在极端环境中，生物可能普遍进化出了将有毒物质转化为有用资源的能力。

艺术史上的意外连接

黄色颗粒的显微镜分析。P. hessleri 鳃丝茎的纵切面。图片来源：Wang H 等，2025，PLOS Biology，CC-BY 4.0

这项发现还揭示了一个令人着迷的历史连接。蠕虫体内形成的雌黄矿物，正是中世纪和文艺复兴时期画家们珍视的金黄色颜料。这种矿物因其鲜艳的黄色而备受艺术家青睐，被广泛用于绘画创作中。

王浩博士对这一巧合深感兴趣："这项发现更引人入胜之处在于，雌黄——这种蠕虫产生的一种有毒的金色矿物——曾受到中世纪和文艺复兴时期画家的珍视。这是生物学和艺术史在海洋深处奇妙的交汇。"

黄色颗粒的显微镜分析。鳃丝尖端的横截面。图片来源：Wang H 等，2025，PLOS Biology，CC-BY 4.0

这种联系不仅增加了研究的趣味性，也突显了自然界中化学过程的普遍性。无论是在艺术家的调色板上，还是在深海蠕虫的细胞内，相同的化学反应都在发生，只是环境和目的不同。

重新定义毒素概念

这项研究最重要的意义在于它挑战了我们对"毒素"概念的传统理解。长期以来，科学界普遍认为砷和硫化物等物质对生物体有害，应该被避免或排除。但Paralvinella hessleri的例子表明，在适当的生物化学环境下，这些所谓的毒素实际上可以被转化为有益的资源。

研究团队指出："长期以来，我们对这些黄色细胞内颗粒的性质感到困惑，它们色彩鲜艳，形状近乎完美。我们结合显微镜、光谱和拉曼分析，最终鉴定出它们是雌黄矿物——这是一个令人惊讶的发现。"

这种"以毒攻毒"的策略可能在自然界中比我们想象的更加普遍。随着对极端环境生物研究的深入，科学家们可能会发现更多类似的例子，这将从根本上改变我们对生物适应性和毒理学的理解。

研究团队希望这一发现能够鼓励科学家重新思考海洋无脊椎动物如何与环境中的有毒元素相互作用，并可能利用这些元素。这种新的思维方式可能会在生物修复、药物开发和材料科学等领域产生重要应用。

从更广阔的生物学角度来看，这项研究展示了生命在面对看似不可克服的环境挑战时所表现出的惊人创造力。它提醒我们，在地球最极端的角落，生命总能找到意想不到的生存方式，这不仅丰富了我们对生物多样性的认识，也为寻找地外生命提供了新的思路。

来源：人工智能学家