Categories
科技報導

在沒有氧氣之前,地球上的生命呼吸了什麼?



新聞9月29日北京時間,據國外媒體報導,數十億年前,就在氧氣可用之前,臭名昭著的毒砷可能是為我們的星球帶來生命的化合物。在智利阿塔卡馬沙漠的一個名為“ Laguna La Brava”的地方,科學家一直在研究一條紫色的光合微生物帶,它們生活在一個沒有氧氣的高鹽湖中。

在沒有氧氣之前,地球上的生命呼吸了什麼? 1

康涅狄格大學的地質學家Pieter Vischer說:“我從事微生物學研究已有35年了。 “這是我在地球上唯一沒有氧氣就能生存的地方。微生物墊。”

石化為疊層石的微生物墊在地球上存在至少35億年。 但是,在其存在的最初十億年中,地球上沒有可用於光合作用的氧氣。

這些生命形式如何在這樣的極端條件下生存仍然未知。 但是,在研究仍然存在的疊層石和極端微生物之後,研究人員發現了一些可能性。

儘管長期以來人們一直認為鐵,硫和氫可以用作氧氣的替代物,但直到在加利福尼亞高鹽湖塞萊斯湖和莫諾湖發現“砷化肥”(arsenotrophy)後,砷才成為一種砷。替代。 潛在的氧氣競爭者。

從那以後,來自西澳大利亞“ Tumbiana組”的疊層石表明,在前寒武紀中,捕獲光和砷曾經是光合作用的有效方法。 但是鐵和硫沒有這種功能。

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。

甚至拉古納河(Laguna La Brava)的生命形式也與稱為Ectothiorhodospira sp的物種有關。 紫色的硫細菌非常相似。 最近在內華達州一個富含砷的湖泊中發現了這種細菌。 它似乎能夠將化合物的亞砷酸鹽氧化成另一種形式的砷酸鹽,以進行光合作用。

儘管Laguna La Brava微生物也能代謝砷,仍然需要更多的研究來驗證,但初步研究發現,這些微生物周圍的自來水含有大量的硫化氫和砷。

如果作者是正確的,而Laguna La Brava的微生物確實是在“呼吸”砷,那麼它們將是在永久且完全無氧的微生物墊中呼吸砷的第一種生命形式,這種環境與我們同在。環境是相似的。

因此,這些微生物墊將是很好的模型,可以幫助我們了解地球上一些最早的生命形式。

儘管基因組研究表明,Laguna La Brava的微生物墊具有代謝砷和硫的工具,但作者還指出,砷的還原似乎比硫酸鹽的還原更有效。

無論如何,研究人員說,目前有確鑿的證據表明這兩種途徑都存在,這足以支持大量微生物墊在地球早期的生存。

如果團隊是正確的,那麼我們可能需要尋找其他地方的生命形式。

維舍爾說:“在尋找火星上生命的證據時,科學家會注意鐵,也許將來他們也會注意砷。”

顯然,砷不僅是毒藥。