科学家在太平洋里发现了“呼吸砷”的生物

资料来源:noellehand/woods hole海洋研究所

砷对大多数生物来说是致命的毒药，但最新研究表明，太平洋缺氧地区的微生物正在吸入砷。

华盛顿大学的海洋学专家加布里埃尔·罗卡普是这项研究的合著者，该研究发表在2019年4月29日的《美国国家科学院院刊》上。罗卡普在一份声明中说:

我们早就知道海洋中的砷含量很低。但是生物体可以利用砷来维持生命的想法——对于一个开阔的海洋来说，这是一种全新的新陈代谢。

该研究小组分析了2012年墨西哥海岸外热带太平洋研究航行中收集的样本。海水样本来自地表以下缺氧的区域。罗卡说:

在海洋的某些地方，有一个没有可测氧气的夹层。这些地区的微生物必须利用其他元素作为电子受体，从食物中提取能量。

被四个氧原子包围的紫色砷原子是砷酸盐(左)。被三个氧原子包围的砷原子是亚砷酸盐(右)。研究发现，海洋生物可以通过物质的相互转化在缺氧环境中获得能量。来源:维基媒体

在对从海水中提取的DNA进行遗传分析后，研究人员发现了两种遗传方法，它们使用基于砷的分子转化作为能量获取方法。

他们认为水中发现的微生物可能与温泉或陆地污染场地中发现的含砷微生物有关。

加利福尼亚的莫诺湖有很高的天然砷含量。据报道，它含有能过滤砷的微生物。。

生物学家认为用砷呼吸的策略是地球早期历史的延续。在地球生命期间，空气和海洋中的氧气非常少。只有在光合作用变得普遍，二氧化碳气体转化为氧气后，地球大气中的氧气才变得丰富。早期的生命形式必须使用其他元素来获取能量，例如砷，这在当时的海洋中可能更常见。

这项研究的第一作者是伍兹霍尔海洋研究所的博士后朱慧珊·桑德斯。她说:“我们发现以前的遗传特征一直存在，现在仍然存在。”

在气候变化的情况下，吸入砷的生物数量可能会再次增加。缺氧区域预计也会扩大，整个海洋环境中的溶解氧含量预计会下降。罗卡普说:“对我来说，这只能表明海洋中有很多我们不知道的东西。”

蝌蚪工作人员从地球天空编译，翻译李同信，转载必须授权