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科学家在南极发现了一种细菌,靠“吃空气”就能生存

科普小知识2022-07-10 12:23:16
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科学家在南极发现了一种细菌,靠“吃空气”就能生存

据国外媒体报道,目前,科学家在南极冷冻垃圾中发现了一种“食空气”细菌。他们不需要阳光或地热能,只有空气的存在才能满足生活条件。发现阳光和地热能可以驱动所有已知的生态系统可能会改变我们对外星生命形式的思考。

澳大利亚新南威尔士大学的一组科学家在最近出版的《自然》杂志上发表了研究结果。寒冷而偏远的南极洲有沙漠地区。生活条件不利于南极生物的生存。气温急剧下降,水、碳和氮都很少,它们在黑暗中呆了几个月。高剂量紫外线辐射,不断循环冻融,甚至释放岩石。这种环境很难成为多样化生态系统的家园。

然而,研究人员发现在薄薄的沙漠土壤层中至少有微生物种群,这就提出了一个问题:单细胞生物是如何在如此极端的环境条件下生存的?

当环境条件最糟糕的时候,许多生物会睡觉,但它们也需要能量来生存。到目前为止,科学家们还不清楚生物体是如何做到这一点的。

新南威尔士大学的科学家法拉利和她的研究团队利用宏基因组技术研究直接从环境中提取的遗传物质,并调查了南极洲东部的两个微生物群落:威尔克斯附近的“凯西研究站”。另一个是数百公里以外的伊丽莎白公主的大卫研究站。

土壤样本可以被收集,任何遗传物质都可以被分解成小块并测序。这项技术被称为“鸟枪式DNA测序”。这些片段重组成单一物种的基因组,可以显示土壤中微生物的类型和数量。有趣的是,在他们的研究过程中,法拉利和研究团队发现了两种以前没有科学分类的新细菌。

每个生态系统都基于一个“初级生产者”——将无机化学物质和能量转化为活性物质或生物量的能力。在大多数情况下,“初级生产者”关心的是光合作用,它利用太阳光将大气中的碳转化为糖。

然而,法拉利和同事发现南极实验场的结果并不相同。相反,他们通过遗传线索发现了微生物的新陈代谢,包括两种新发现的微生物,它们可以直接从大气中的氢气、二氧化碳和一氧化碳中产生能量。

法拉利指出,然而,大多数生态系统是由太阳能或地热能驱动的,南极沙漠表面的“主要生产者”主要以大气中的微量气体为食。

这是第一份发现地球上存在“食空气”生命形式的报告。法拉利表示,除了提高我们对南极洲极端环境可行性的理解,它还将“开辟在其他星球上维持生命的大气气体的可能性。”