在太平洋已经发现了砷呼吸的生命形式
(Borchee/Istock)
在地球上各种各样的生活中,有一些强大的弹性微生物在那里。现在,科学家已经追踪了一个海洋微生物,该海洋微生物通过呼吸砷而生存 - 我们人类认为是一种臭名昭著的毒药。
研究人员认为,这是一种古老的生存策略,当时氧气在我们的星球上不那么丰富时,但看到它仍然在当今的海下使用,这让人感到惊讶。
西雅图华盛顿大学的团队说,这可能是海洋中的生活如何继续改变的标志气候变化:如果水下氧气再次变得稀缺,则可能必须适应生态系统。
“我们很长一段时间以来都知道海洋中的砷含量非常低。”一个团队说,海洋学家加布里埃尔·洛卡普(Gabrielle Rocap)。 “但是,有机体可能正在利用砷来谋生的想法 - 这是开放海洋的全新代谢。”
在墨西哥沿岸的太平洋中发现了耐寒的微生物,一堆被分类为缺氧- 几乎没有氧气可用。
尽管过去的研究已经显示,在没有氧气的情况下,在氮和硫上存活的微小海洋生物形象,这是研究人员第一次在这种环境下检测到微生物呼吸砷。我们已经看到了一些这样的微生物以前,但从未在海洋中。
基于对所收集样品的详细DNA分析,科学家能够识别两个能够转化基于砷的分子的遗传途径,以产生维持生命所需的能量。
具体而言,研究表明了如何砷分子可以转换为砷,在不容易获得氧气的地区。
这种化学反应不仅有助于解释海洋中缺氧区域(ODZ)的生命,而且还可以帮助我们在其他行星上寻找外星生命:也许外来的虫子不需要那么多的氧气就可以像我们想象的那样生存。
“将砷视为一个坏人,而且是有益的,它重塑了我对元素的看法,”一位研究人员说,Jaclyn Saunders。
基于构成研究基础的收集的海水,这些吸烟的微生物可能占海洋微生物群落的百分之一,但了解更多有关它们的知识可以帮助我们理解整个海洋中发生的复杂化学反应。
下一步是尝试在实验室中种植这些微生物,在这些微生物中可以更仔细地研究它们的新陈代谢:他们所抓住的聪明技巧之一就是能够在水中只有少量的砷生存。
“我认为,今天在海洋中存在的这些砷醒着的微生物最酷的事情是,他们在砷中相当低的环境中表达了基因,”桑德斯说。
“它开辟了我们可以在其他贫民窟环境中寻找正在呼吸砷的生物的边界。”
该研究已发表在PNAS。