有氧氣之前,地球上的生物呼吸什么?

幾千年前,在沒有氧氣之前,劇毒的砷很可能是一種給地球帶來新生命的化合物。

在智利阿塔卡馬沙漠的一個叫做拉古納拉布拉瓦的地方,科學家們一直在研究一種生活在永久性厭氧高鹽湖水中的紫色光合微生物。

康州大學的地質學家彼得維斯切爾(Pieter Visscher)說:“我已經研究這種水下微生物墊大約35年了。”

“這是地球上我能找到的唯一能在完全無氧條件下生存的系統。”

微生物墊在地球上已經存在了至少35億年。當它們變成化石時,就會形成層狀巖石。但是在微生物墊的最初十億年里,地球上沒有氧氣供它們進行光合作用。

這些生命形式是如何在如此極端的條件下生存的還不得而知,但是通過研究今天幸存的層狀巖石和極端微生物,研究人員已經找到了一些可能的答案。

雖然長期以來,鐵、硫和氫被認為是氧的可能替代品,但在加州高鹽的西爾斯湖和莫諾湖發現的“砷攜帶微生物”也使砷成為競爭對手。

此后,西澳大利亞圖姆比亞那地質構造中的層狀巖石揭示,收集光和砷曾是前寒武紀光合作用的有效方式。鐵或硫不同。

就在去年,研究人員在太平洋發現了一種富含砷的生命形式。

就連La Brava的生命形態也和紫色硫細菌外硫紅繡線菊sp .非常相似。最近在內華達州富含砷的湖水中發現,它們似乎通過將砷化合物氧化成砷酸鹽來進行光合作用。

雖然還需要更多的研究來證實La Brava微生物是否代謝砷,但初步研究發現,這些微生物墊周圍的湍流水中富含硫化氫和砷。

如果作者是正確的,La Brava微生物確實是在“呼吸”砷,那么這些生命形式將是第一個在永久的、完全無氧的微生物墊上這樣做的,這與我們所認為的前寒武紀環境非常相似。

因此,它所在的微生物墊是了解地球早期一些可能的生命形式的極好模型。

雖然基因研究表明La Brava微生物墊有代謝砷和硫的工具,但作者表示其砷還原反應似乎比硫還原反應更有效。

無論如何,他們說,有強有力的證據表明這兩種途徑都存在,這足以支持大量的微生物墊在地球早期生命中生存。

如果這個團隊是正確的,那么也許我們應該擴大我們對其他地方生命形式的研究。

維斯切爾說:“在尋找火星上有生命的證據時,科學家會尋找鐵,也許還應該尋找砷。”

真的不只是毒藥。

本文由LiveScience翻譯,由譯者Diehard基于創意分享協議(BY-NC)出版。

0 条回复 A文章作者 M管理員
    暫無討論,說說你的看法吧