來自東京大學的研究人員在對一個家庭水族館的水進行DNA分析時發現了一個新的微藻物種，名為Medakamo hakoo。由於其獨特的DNA序列在以前的記錄中沒有發現，該物種作為已知最小的淡水綠藻脫穎而出。它在高密度下穩定培養的非凡能力為其用於生產有價值的食品和工業產品提供了令人興奮的可能性。

如果你曾經遇到過海藻，在溪流中的植被中航行，或者清理過渾濁的綠色水族箱，你就會對藻類感到熟悉。這些多樣化的水生生物，有不同的形狀、顏色和大小，依靠水、光和營養物質生長。微藻，一種超小的、肉眼看不見的藻類，在地球的生態系統中發揮著關鍵作用，因為它們是所有水生食物鏈的基礎。

它們因其捕獲二氧化碳的能力、作為生物燃料、作為蛋白質的替代來源等而引起研究人員和企業的特別關注。有數以萬計的微藻類型，它們繼續在意想不到的地方茁壯成長。

Medakamo hakoo的顯微熒光圖像顯示了該藻類細胞中的葉綠體（紅色）、細胞核（綠色）和細胞質（藍色）。白色刻度條表示500納米（0.0005毫米）。資料來源：2023年黑岩恆吉（Tsuneyoshi Kuroiwa）。

“我們非常驚訝於在一個普通的家庭水族箱中就發現了一種新的微藻物種，”來自前沿科學研究生院的Sachihiro Matsunaga教授說。”從水中提取藻類並逐一進行培養。藻類的DNA被熒光染色並進行顯微鏡觀察，以找到每個細胞中DNA含量最少的那個。然後我們對該藻類的DNA進行測序，並與其他藻類的DNA進行比較。結果與以前報導的任何藻類的DNA都不匹配，表明這是一個新物種，我們將其命名為Medakamo hakoo（M. hakoo）。”

微藻由相對較少的基因組成，這種不復雜的形式使它們對試圖確定不同基因發揮什麼作用以及如何使用這些基因的研究人員很有用。在數以萬計的已知微藻中，許多仍未被描述。由於這項最新的研究，我們現在知道，這不僅是一個新的物種，而且它還具有所有淡水藻類中最小的已知基因組，以及其他有用的品質。

“M. hakoo只包含一個線粒體（用於產生能量）和一個葉綠體（包含葉綠素並通過光合作用創造食物），而正常植物細胞包含多個線粒體和葉綠體。這表明它是一種細胞結構極其簡單的綠藻，”松永解釋說。”從我們的研究中，我們還推測它有一個前所未有的DNA結構和一個新的基因調節系統。它的細胞週期也與晝夜週期強烈同步，這是有效、穩定的生物生產的關鍵。由於這些固有的品質和極小的體積，M. hakoo可以有效地以高細胞密度進行培養，使其有可能以低成本大規模生產高功能食品、化妝品和生物燃料等物質。”

研究人員計劃繼續探索M. hakoo的潛在應用，無論是在實驗室還是在更廣泛的世界。

“水生綠藻是今天陸地植物的起源生物。Matsunaga說：”由於這項研究，我們可以更好地了解一個生物體在不同環境中進化和茁壯成長所需的最低數量的基因，我們將繼續對此進行研究。在未來，我希望找到合作的方式，並從M. hakoo的大規模栽培中創造出有用的物質”。