一种神秘的沙漠细菌进化出了自己独特的光合作用能力

光合作用确实改变了我们的世界。植物“吃掉”阳光并“呼出”氧气，将地球的整个大气层变成了我们现在呼吸的大气层，并为我们的生态系统提供了能量。

现在，研究人员利用窃取的光合作用技术捕获了一种狡猾的细菌。它们的分子光食装置与我们所见过的任何装置都不同。

“该建筑群的建筑非常优雅。真正的大自然杰作。”说捷克科学院微生物研究所的 Michal Koblizek。 “它不仅具有良好的结构稳定性，而且具有很高的光收集效率。”

虽然我们知道很多光合细菌戈壁沙漠住宅内正在发生什么嗜光宝石单胞菌是独一无二的。

在细菌历史上的某个时候，它从更古老的细菌那里窃取了一整套与光合作用相关的基因。变形杆菌– 完全不同的细菌门。

这显示了细菌的力量水平基因转移技能（因容易而臭名昭著传播抗生素耐药性），使一种完全不同类型的生物体获得了吃阳光的能力。

这种新科学、高度稳定、捕获阳光的分子复合物有一个中心反应中心、一个内部捕获阳光的环以前见过在其他细菌，以及新型外圈。

这三个组件一起使其比之前描述的光合作用复合物更大。

嗜光宝石单胞菌光合复合体。 （特里斯坦·克罗尔/剑桥大学）

外环吸收阳光，额外的环在内环的 868 nm 吸收带上增加了 800 和 816 nm 吸收带。然后，他们将捕获的光子向下输送到反应中心，在那里发色团，就像植物中的绿色叶绿素色素一样。

这是光合作用发生的地方。捕获的阳光激发发色团沿着一条路径转移电子，从而诱导水中的原子进行一系列利用二氧化碳产生糖的反应。

这些光碎片变成了一些将糖分子结合在一起的键能——我们动物也可以分解这些键能来获取能量。

G. phototropica 的反应中心与变形菌中的反应中心相似，并且具有与变形菌中相同的发色团。紫色食日光细菌。然而，它与其他已知的反应中心不同，具有独特的稳定分子排列。

虽然这种光合作用结构比其他更熟悉的类型需要更多的能量来建造，研究人员解释说，“这可能会被其非凡的稳定性和鲁棒性所抵消……复合体可能代表了一种进化优势。”

“这项结构和功能研究具有令人兴奋的意义，因为它表明光养棉球菌独立开发了自己的紧凑、坚固且高效的架构，用于收集和捕获太阳能，”说谢菲尔德大学结构生物学家濮谦。

有一天，我们或许也能偷窃G. phototropica 的古老的光合作用秘密构建太阳能的未来合成生物学。

这项研究发表于科学进步。