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yb体育APP下载—微生物又立功了!古细菌无需高温高压即可形成新型纯碳
 时间 : 2022-08-06  

地球上的生命是以碳为根本的。在进化进程中,生物体已学会了构成和处置年夜量分歧的碳化合物。碳是年夜大都生物出产的有机化合物(如卵白质、碳水化合物、脂肪和 DNA)的基石。除碳以外,所有这些化合物都包括很多其他元素,包罗氢、氮和氧。

当高暖和高压前提排出所有其他元素(例如氢和氮)时,元素碳由地球中的有机碳化合物构成,没有生物影响。例如,地下深处的木材在高温下起首酿成煤,然后跟着压力和温度的升高,构成碳含量很是高的情势,如无烟煤和石墨。这些是碳的结晶情势。当木材、自然气或石油燃烧时,会构成首要由无定形碳构成的烟灰。之前不知道活生物体自己也能够发生元素碳。

15 年来,不来梅科学家冈特·韦格纳博士一向在培育微生物,这些微生物在没有氧气的环境下耗损甲烷来发生它们所需的能量。这些是与细菌火伴共生的古细菌。任何一方都没法从这个进程中取得太多能量,是以同盟以几个月的倍增时候增加,这对微生物来讲是很长的时候。研究人员前段时候留意到微生物聚生体异常暗中,几近是黑色的。在初期,这类黑色物资的一部门已被描写为金属硫化物。它们是由添加到培育基中的铁和火伴细菌发生的硫化物构成的。

Wegener 的同事,来自弗吉尼亚理工年夜学(美国)的 Kylie Allen 博士和 Robert White 传授一向在寻觅新的生物份子和其功能。作为他们尽力的一部门,他们利用有机溶剂从 Gunter Wegener 尝试室的标本中提取了甲烷氧化培育物。残留的黑色物资没法被强酸或强碱消融。“开初我们不知道这个黑色物资是甚么,”罗伯特·怀特注释说。“然后我们利用其他方式将材料作为固相进行阐发,发现它几近是纯碳。它以高度无序的情势存在,称为无定形碳。” 这类元素碳从何而来?该团队解除了纯化学来历的可能性。然后他们用同位素标识表记标帜的碳豢养培育物,可在分化进程中进行跟踪,并阐发构成的碳。“是以,我们可以或许证实氧化甲烷的古细菌确切对元素碳的构成负责,”Gunter Wegener 说。

接下来,研究人员查询拜访了与甲烷氧化剂紧密亲密相干的甲烷构成古菌或产甲烷古菌。“固然水平分歧,但此中很多组也发生了元素碳,”罗伯特&middotyb体育app下载;怀特说。

但是,这项研究此刻发生的问题多在谜底。例如,这类碳是若何构成的?元素碳的构成凡是需要高压和高温。二者都不存在在文化中。“这类由生物体构成的元素碳对科学来讲是全新的。古细菌中必定有一些之前完全未知的反映,”该研究的首要作者凯莉艾伦注释说。“我们依然完全不知道这里有甚么生化反映和酶在起感化。”

“为何”的问题也还没有获得注释。“元素碳是一种杰出的电导体。碳多是古菌与其火伴共生的要害,”冈特·韦格纳猜测。电荷可以经由过程碳基化合物进行最好传输。天然界中微生物构成了几多元素碳也是完全未知的。“由于碳沉积在沉积物中并在很长一段时候内连结在那边,我们的成果也可能意味着迄今为止未知的自然碳 下沉。”该团队此刻将最先解决悬而未决的问题,部门是在位在 MARUM 的出色集群“海底 - 地球的未知界面”的框架内。

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