根据蒙大拿州立大学的研究人员最近的一项分析,黄石盆地下层间歇泉盆地中的微生物生命可能会符合生命剥削的氧气的进化。
t他居住在盆地章鱼和海螺弹簧的居民生活在类似海带的胶状“彩带”结构中,这些结构在过热的电流中狂暴地摇动,悬停在摄氏88摄氏度(190摄氏度190摄氏度)上。遗传上与古代细菌和古细菌相似,t继承人的存在是进入生命的原始汤的窗口。
尽管这些微生物群落具有许多特征,但弹簧的环境在几种基本方式上却不同。
章鱼春季的水平要高得多(大约20微摩尔)的溶解氧比附近的海螺弹簧小于1微摩尔的溶解氧几乎没有。
同时,海螺弹簧具有更多的剧毒溶解硫化物(超过120个微摩尔)比章鱼春天(小于2-3个微摩尔)。
这些化学方面的差异意味着每个春季的社区之间的比较可以帮助我们了解生活以前以及整个环境的生存方式大氧化事件(GOE)大约在25亿年前,我们最喜欢的气体淹没了地球几乎没有氧气的气氛。
地球最早的微生物无疑开发了将氧气痕迹编织到其生物化学中的方法,但出现了高度反应的分子氧气会要求全新的国防策略的演变。
更重要的是,在高浓度下,硫化物可以阻止当今有氧生物中的呼吸机制,进一步提出有关温泉中古老生活如何进化以战斗和利用氧气升高的问题的问题。
弹簧凭借其巨大不同的氧气和硫化物,可以将其视为GOE两侧的生命代理,从而为研究人员提供了理想的理由,可以挖掘这一重要过渡的线索。
这项研究由地球生物学家Bill Inskeep领导,他自1999年以来一直在研究黄石热爱的微生物。
“在实验室中重现这种实验将非常困难;想象一下试图用适量的氧气和硫化物创建热水流,”说。
“这就是研究这些环境的好处。我们可以在这些生物体需要壮成长的确切地球化学条件下进行这些观察。”

通过分析微生物样品的基因及其产品,该团队可以比较两个弹簧中的微生物多样性和呼吸活动。
“彩带社区足够大的结构,可以用肉眼可见。”自然研究社区。
“ t他的物理现实告诉我们,气体交换对于最佳增长是必要的,这也受到大型丝状结构的迅速振荡的影响,这些丝状结构的迅速振荡会产生湍流并可能增加与大气的气体交换速度。”
在章鱼春季的较高氧气环境中,渴望氧气的微生物必须吃其他生物以生存的多样性(而不是像其他微生物一样通过化学反应制作自己的食物)。
实际上,章鱼春天的生活总体上更加多样化。那里几乎所有的微生物都有活性基因用于氧气呼吸。
但是,即使在硫化,窒息的海螺弹簧中,其微生物多样性的多样性也较低”很鼻子“流媒体,使用氧气的潜力似乎潜在。
在最常见的种群中发现了通过添加氢来降低氧气的多种酶,并且在两个弹簧中都产生。值得注意的是,对氧气亲和力最高的酶仅在高浓度的硫化物的栖息地中表达。
“这些高亲和力的氧酶在氧气的纳摩尔水平上具有活性,并解释了在硫酸的硫酸条件下观察到的高转录海螺之春,”inskeep写。
他们的结果表明,这些遗传上古老的热爱的微生物在氧气水平上的呼吸通常被认为太低而无法在我们今天认为过于毒性的情况下支持这样的任务。而且,如果他们能做到,为什么不在大氧化事件之前出现的生命形式呢?
在地球早期,可能没有太多的工作,但是一些早期的有氧代谢可能已经在足够的氧气上刮了出来,以传递有一天会在富含氧气富含氧气的气氛中壮成长的基因。
因此,下次您深吸一口气时,请记住这并不总是那么容易。
该研究发表在自然通讯。