每年,全球大气中释放出超过20亿吨的一氧化碳。多种细菌和古细菌消耗了约2.5亿吨,将一氧化碳降低到更安全的水平。根据新的研究,这些微生物使用一种称为CO脱氢酶的特殊酶从这种普遍存在但剧毒的气体中提取能量。
莫纳什大学及其同事的Ashleigh Kropp说:“一氧化碳既是多细胞寿命的有效毒药,也是微生物的高能燃料和碳源。”
“一氧化碳大量释放到大气中,自然和人为来源每年造成26亿吨一氧化碳的排放量估计贡献了26亿吨。”
“尽管如此,由于非生物过程和微生物氧化的消耗,大气中的平均一氧化碳浓度仍然极低,约为100 ppb。”
“微生物消费量估计从大气中取出的一氧化碳的10-15%(每年约2.5亿吨)。”
在他们的研究中,作者首次展示了CO脱氢酶如何提取大气中的一氧化碳和动力细胞。
“这种酶在我们的土壤和水域中被数万亿微生物使用。这些微生物为自己的生存而消耗一氧化碳,但在这一过程中无意间帮助我们。”
莫纳什大学的戴维·吉尔特(David Gillett)博士说:“这是微生物创造力的一个了不起的例子:生活如何发展出有毒的东西变成有用的东西的方法。”
这些微生物有助于清洁我们的气氛。这抵消了空气污染,每年杀死数百万人,而且鉴于一氧化碳是间接的温室气体,也可以减少全球变暖。”
“尽管这一发现不太可能直接用于作战或监测一氧化碳的排放,但它加深了我们对如何调节大气以及它如何应对未来变化的理解。”
莫纳什大学的教授克里斯·格林宁(Chris Greening)说:“这一发现强调了微生物的广泛重要性。”
“微生物在人类和行星健康中扮演着无数的角色。但是,由于它们是看不见的,而且经常被误解,因此他们的贡献经常被忽视。”
克罗普说:“微生物是我们空气透气的重要原因。”
“它们使我们呼吸的一半是氧气,并排毒一氧化碳等各种污染物。”
“至关重要的是,我们更好地理解并欣赏他们如何支持我们自己的生存。”
这发现出现在期刊上自然化学生物学。
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A.身体等。喹酮提取驱动大气中的一氧化碳氧化细菌。Nat Chem Biol,于2025年1月29日在线发布; doi:10.1038/s41589-025-01836-0