黄石公园的一项新发现指向生命的起源
(阿吉斯·库马尔/iStock)
科学家们在美国黄石国家公园著名的热水和酸性泉水中发现了一种新的微生物谱系,这一发现有望让我们更多地了解地球上生命的起源。
这些单细胞生物,来自古细菌生命域,似乎在以氧化铁为主要矿物质的黄石温泉中蓬勃发展。
因为表面由于由相同种类的材料组成,研究人员将其命名为Marsarchaeota。
黄石公园泉水内的条件被认为与早期地球的条件相匹配,这就是为什么这些Mararchaeota微生物如此有用——它们可以向我们展示生物体如何激发生命,以及氧化铁可能发挥什么作用。
“古菌谱系的发现对于我们理解宇宙生命之树和地球进化史至关重要,”写给研究人员。
“火星古菌在地热微氧氧化铁垫中的广泛分布表明,类似的栖息地类型可能在古菌的进化中发挥了重要作用。”
研究小组利用包括显微镜分析和基因组测序在内的多种技术,研究了黄石公园泉水中的微生物垫,这些泉水的酸性与葡萄柚汁差不多。
已鉴定出两组火星古菌,一组生活在 50 摄氏度(122 华氏度)以上的温度下,另一组生活在 60 至 80 摄氏度(140 至 176 华氏度)的温度之间。
样本是从黄石公园各处采集的,这些古细菌谱系有时占单个微生物垫内生物体的一半。
垫子本身已被氧化铁变成红色,这也减慢了水流过垫子顶部的速度。当水流过马尔古菌时,氧气从大气中被捕获并供应给它们——尽管微生物很深,但它们只需要少量的氧气。
“物理学与化学和微生物学结合在一起,”高级研究员威廉·因斯基普说,来自蒙大拿州立大学。 “这就像这群生物喜欢的最佳条件。”
通过将这些古细菌添加到“普遍的生命之树”中,我们可以更好地了解最初在地球上出现的古代生物,也许可以回答它们如何进化成多细胞的更广泛的问题真核生物– 动物和植物。
一种想法是,这些火星古菌可能参与将铁转化为更简单的形式。它们本身不会像其他微生物那样产生氧化铁。
“铁循环被认为在早期地球条件下极其重要,”因斯基普说。
需要更密切的观察才能弄清楚这种特殊类型的微生物如何在这些条件下繁衍生息,以及在地球上出现任何其他类型的生命之前它的作用可能是什么。
科学的潜在好处还不止于此。进一步来说,这些微生物可以为我们提供更多关于生命如何在火星上生存的线索,以及有关高温下生物学的一些基础知识。
“了解这一新的古细菌群为理解高温生物学提供了额外的拼图,”因斯基普说。
“这对于工业和分子生物学可能很重要。”
该研究发表于自然微生物学。