@ 2019.05.09 , 09:00

在太平洋里发现了一种呼吸砷的微生物

现在,科学家发现了一种呼吸砷的海洋微生物——砷是人类世界中臭名昭着的带毒性的化学元素。

研究人员认为,这是一种古老的生存策略——在遥远的过去,地球上的氧气含量很低——但出现在今天就有点令人惊讶。

西雅图华盛顿大学的团队表示,这可能是一个迹象,表明气候变化正在使海洋中的生命继续进化:如果水中的氧气开始变得稀缺,生态系统只能去适应。

“我们以前都知道海洋中的砷含量非常低,”海洋学家Gabrielle Rocap说, “但是有机体可能会利用砷来发生化合反应——这对海洋系统来说是一种全新的新陈代谢类型。”

在墨西哥海岸附近的太平洋中发现了这类微生物,那里的氧气含量几乎为零。

虽然过去有研究发现,在没有氧气的情况下,微小的海洋生物体可以借助在氮和硫中存活下来,但这是研究人员首次发现呼吸砷的微生物。我们以前见过类似的,但都不是在海洋里。

对样本进行了详细DNA分析,科学家们确定了2种转化基于砷的分子的遗传途径。

具体而言,研究显示了砷酸盐分子如何在低氧环境里转化为亚砷酸盐。

这种化学反应不仅有助于解释海洋中低氧水域中的生命形式,还可以帮助我们寻找外星生命。

根据样本做出的统计,代谢砷的微生物占海洋微生物群落的1%左右,但关于它们了解得越多,我们就越能厘清海洋中复杂的化学反应体系。

下一步是在实验室中培养这些微生物,可以更密切地研究它们的代谢过程:它们采用巧妙的手段,能够在水中砷元素很少的情况下催发化学反应。

“我认为,对于海洋中存在的砷呼吸微生物,最酷的事情是,它们在砷含量相当低的环境中表达自己的基因。”研究人员Jaclyn Saunders说,“它打破了以往的认知藩篱,以后我们可以在其他贫砷环境中寻找呼吸砷的有机体。”

该研究已在PNAS上发表。

本文译自 sciencealert,由译者 majer 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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