生命形式很早就可以使用光合作用所必需的蛋白质。这一发现可以重新编写科学家对植物生物学的信念。
来自弗吉尼亚理工大学的研究人员检查了在称为甲烷元素的各种形成甲烷的细菌中发生的化学过程。这些细菌是在缺乏氧气的地区发现的。为了进行研究,小组看了看Jannaschii甲氧卡环球菌,一种生活在水下水热通风和火山中的古老甲烷原。像这样的领域模仿了许多与地球早期相同的条件。
在检查细菌的生命周期时,研究人员发现,在当今细胞中切换光合作用的蛋白硫氧还蛋白(TRX)修复了氧气受损的蛋白质。由于这些甲烷基在大气中存在氧气之前就繁盛了,因此古老的Jannaschii可能使用TRX调节了它们的呼吸。
研究人员认为,古代微生物使用了该物质,该物质将甲烷作为废物产生。甲烷是天然气的主要组成部分之一。它也是强大的温室气体。这项研究陶醉于两年半前的微小生物所使用的化学物质。直到24亿年前,地球大气才能在地球大气中获得氧气。这是由蓝细菌的增殖引起的,通常称为蓝绿色藻类。伟大的氧合事件杀死了地球上的许多生命,氧气充当毒药。
这些新发现可以帮助研究天然气形成的研究人员,并为农业挑战提供解决方案。肉类和牛奶的产量可以增加,因为甲烷剂在牲畜消化食物中起着至关重要的作用。即使人类医学也可能受益于这一新发现。
弗吉尼亚州农业与生命科学学院生物化学副教授Biswarup Mukhopadhyay,“通过查看以前没有研究的这种机制,我们将能够开发出对从气候变化到肥胖的当代问题的广泛影响的新基本信息。”说。
在植物死亡在氧气很少的地区,例如在水体下,甲烷剂以生物材料为食,在此过程中产生甲烷。然后,这种气体被其他生物体消耗,这些生物会排泄二氧化碳。然后将这种气体用于植物的呼吸,氧气是最终产物之一。当在受控条件下进行时,可以使用相同的过程将有机废物回收到汽油中,以便为房屋和企业供电。
研究人员说:“ TRX现在可能被认为是全球碳周期,气候变化和生物能源生产的关键参与者。”写在宣布结果的文章中。
该研究在在线版本中详细介绍了国家科学院论文集。