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60 秒科学
微生物学
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这些细菌从铁中窃取并可能暗中帮助遏制气候变化

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扫描电子显微照片 嗜硫红杜鹃 细菌。图片来源:Arpita Bose 和 Rajesh Singh

Photoferrotrophs 在地球上已经存在了数十亿年,新的研究表明它们在自然捕获二氧化碳方面发挥了巨大的作用。

莎拉·法尔赞: 这是 科学美国人的 60 秒科学。我是莎拉·法尔赞。

几十亿年前——更准确地说大约是 30 亿年前——地球是一个非常不同的地方。它有广阔的海洋,大气中几乎没有氧气。这是一个细菌统治的地方。

其中一些细菌利用光合作用为自己提供动力,有点像植物。但他们以一种奇怪的方式做到了:利用光并从铁中窃取电子。

快进大约 20 亿年,这些细菌今天仍然存在。它们被称为光铁营养生物,几十年来,科学家们认为它们非常罕见。

阿尔皮塔·博斯: 大多数人认为这些是外来生物,可以做其他事情,而光铁营养只是他们可能在地球早期历史中保留下来的东西。

法赞: 阿尔皮塔·博斯 是圣路易斯华盛顿大学的微生物学家。 

2015 年,一时兴起,Bose 从马萨诸塞州伍兹霍尔收集了一些小瓶海洋沉积物,并将它们带回她位于密苏里州的实验室。

她的学生们慢慢地解析出个别的细菌菌株,他们开始一一测试它们,试图弄清楚它们中是否有任何一个仍然具有那种古老的新陈代谢。

Bose 仍然记得她的两个学生带着结果来到她办公室的那一天。

玻色: 他们就像,“他们都这样做。它们都进行光铁营养。”我就像,“什么?!没门!没门。”我有点震惊 [].

法赞: 所有 15 种细菌菌株都是光铁营养菌。也许,他们开始想,这种特质毕竟不是那么罕见。

该研究出现在 [ISME杂志]: 微生物生态学多学科杂志. [Dinesh Gupta 等人, Photoferrotrophy 和光养细胞外电子摄取在海洋缺氧光养生物中很常见 嗜硫红杜鹃]

除了基本的科学好奇心之外,他们关心的一个重要原因是这些微生物在进行光合作用时正在吸收二氧化碳。

玻色: 如果这真的像我们的数据表明的那样普遍,那么这些生物体也可能对二氧化碳的固定做出巨大贡献。

法赞: 这意味着保护这些细菌繁殖的湿地和河口可能是应对气候变化的重要组成部分。

此刻,那些 栖息地正在迅速消失,说 迈克尔·古兹曼,劳伦斯利弗莫尔国家实验室的微生物学家和研究的合著者之一。

古兹曼: 这些环境是生物多样性的温床。在这些环境中发生了很多我们仍然不知道的事情。所以我认为保护这些天然微生物群落非常重要。

法赞: For 科学美国人的 60 秒科学,我是 Shahla Farzan。 

[以上文字是本播客的抄录.]

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