發(fā)現(xiàn)早期地球的固氮行為 不受重視的細菌成焦點

2025-11-22 22:52:42 分類：熱點 閱讀(226)

淡水Cadagno湖中的細菌紫硫細菌（上圖，綠色和紫色），成焦以及用nanoSIMS測量的發(fā)現(xiàn)其單細胞固氮活性（下圖，暖色表示高活性）。早期
（神秘的地球的固氮行點地球uux.cn報道）據(jù)cnBeta：氮對于所有的生命形式都是至關重要的：它是蛋白質、核酸和其他細胞結構的受重視一部分。因此，細菌能夠將大氣中的成焦氣態(tài)氮轉化為生物可利用的形式--銨，對于早期地球上的發(fā)現(xiàn)上海外圍(外圍聯(lián)系方式)(電話微信189-4469-7302)全國1-2線熱門城市高端外圍預約快速安排90分鐘到達生命發(fā)展是非常重要的。然而，早期至今我們還沒有弄清楚誰在早期地球上進行了這種所謂的地球的固氮行點固氮作用，以及在哪種酶的幫助下進行的。現(xiàn)在，位于不來梅的馬克斯-普朗克海洋微生物研究所的研究人員表明，在類似于原生代海洋的貧瘠條件下，一個以前未被重視的細菌群體能夠非常有效地固氮。
由于很難直接研究原生代海洋，來自不來梅馬克斯·普朗克研究所的研究人員Miriam Philippi和Katharina Kitzinger及其同事用一個可比較的現(xiàn)代棲息地來代替它。瑞士的高山湖泊Cadagno與大多數(shù)其他湖泊不同，Cadagno湖是永久分層的，這意味著上層和下層的水不混合。紫硫細菌居住在上層含氧層和下層無氧和含硫層之間的過渡區(qū)，在那里，它們進行光合作用并氧化硫磺。
該研究的第一作者Philippi說："這組微生物化石的發(fā)現(xiàn)表明，至少在16億年前的原生代，它們已經(jīng)生活在我們的星球上。因此，這個湖和這些細菌代表了一個在許多方面與原生代海洋相似的系統(tǒng)。因此，它是如此適合于學習更多關于早期地球的演變過程。"
利用生物地球化學和分子分析的結合，Philippi及其同事發(fā)現(xiàn)，Cadagno湖中的紫硫細菌非常有效地固定氮。固氮是將活性不高的氮氣轉化為許多生物體可以使用的氮化合物，例如，藻類。"據(jù)我們所知，這是自然界中紫硫細菌固氮的第一個直接證據(jù)，"共同作者Katharina Kitzinger解釋說。
"我們發(fā)現(xiàn)它們使用了現(xiàn)今最常見的酶，即鉬制氮酶來做這件事。盡管這種酶并不罕見，但我們非常驚訝地在卡達諾湖發(fā)現(xiàn)了它。"這是因為水中只有很少的鉬--就像在原生代的海洋中一樣，這使得研究人員相信在早期地球上非鉬制氮酶占主導地位。"現(xiàn)在我們知道，即使在低鉬濃度下，鉬制氮酶也能非常有效地工作。"
"第一個提示表明紫硫細菌可能部分地負責了原生代海洋的固氮作用，直到現(xiàn)在，人們普遍認為藍細菌在當時進行了大部分的固氮作用，紫硫細菌在這個過程中的作用可能被低估了"。