光铁养菌：利用阳光，从铁中“偷取”电子

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数十亿年前，更准确点来说，大约30亿年前，地球与如今的样子相去甚远，四处覆盖海洋、大气中几乎没有氧气：一颗由细菌统治的星球。其中一些细菌利用光合作用为自己提供能量，有点儿像植物，但方式却很奇怪：它们利用阳光，从铁中“偷取”电子。

快进几十亿年，那些细菌生存至今。它们被称为光铁养菌（photoferrotroph），几十年来，科学家认为它们极为少见。“大部分人认为，这些奇异的有机体还有其他功能，光铁自养只不过是从遥远的过去，即地球早期历史中保留下来的技能。”美国华盛顿大学圣路易斯分校（Washington University in St. Louis）的微生物学家阿尔皮塔·博斯（Arpita Bose）说道。

2015年，博斯一时兴起，从美国马萨诸塞州的伍兹霍尔收集了几小瓶海洋沉积物，带回了自己在密苏里州的实验室。她的学生慢慢分离出了单独的细菌菌株，然后进行逐一检测，试图弄清楚其中是否有些细菌仍具有这种古老的代谢模式。

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两名学生带着结果走进她的办公室的那天，博斯记忆犹新。“他们告诉我：‘所有细菌都是如此！它们都是光铁养的。’而我的反应则是：‘什么？！不可能！绝不可能。’我都惊呆了。”博斯笑着回忆道。

所有这15种细菌菌株都是光铁养菌，他们不禁想到，这一性状也许根本不少见，相关研究结果发表在《国际微生物生态学会杂志》（The ISME Journal）上。

除开基本的科学好奇心，他们如此重视这一代谢模式的一个重要原因是：这些微生物会在光合作用时吸收二氧化碳。“如果光铁养确如数据所示的那样普遍，那么这些生物可能对固定二氧化碳做出了巨大贡献。”

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这意味着保护这些细菌生存繁衍的湿地和河口，将会是应对气候变化的一个重要部分。美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室（Lawrence Livermore National Laboratory）的微生物学家、论文的共同作者迈克尔·古兹曼（Michael Guzman）表示，这些栖息地如今正在快速消失：“这些环境是生物多样性的温床，但其中发生的很多情况我们仍不得而知。所以我认为，保护这些天然微生物群落相当重要。”

翻译：阿金

审校：白德凡

引进来源：科学美国人

本文来自：中国数字科技馆

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