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《Nature Microbiology》推翻教科书！首次揭示为什么深海中的微生物在没有阳光的情况下生存？ 过去教科书告诉我们，地球上所有生命都直接或者间接利用了太阳能，但在没有阳光的情况下，生长在海洋最深处的微生物是如何生存的，这一直是个谜。 世界上第一项研究推翻了海洋中大部分生命是通过阳光进行光合作用的观点，揭示了许多海洋微生物实际上是从氢和一氧化碳中获取能量。莫纳什大学的研究人员在《Nature Microbiology》发文，显示了一个被称为化学合成的独特过程——利用无机化合物生长——在这些最黑暗的深处为微生物提供燃料。 由生物医学发现研究所的Rachael Lappan博士和Chris Greening教授领导的这项为期五年的研究揭示了两种常见的气体——氢气和一氧化碳——是海洋中从热带到两极数万亿微生物的燃料。 到目前为止，大多数科学家都认为海洋微生物的生命主要是由光合作用(利用光能生长)驱动的。“但是，那些深到光线无法穿透或营养贫乏到藻类无法茁壮成长的地区呢?”我们在这项研究中表明，化学合成在这些区域占主导地位，”Greening说。“氢气和一氧化碳实际上‘喂养’了我们观察过的所有地区的微生物:从城市海湾到热带岛屿周围，再到地表以下数百米的地方。有些甚至可以在南极洲的冰架下面找到。” 这项研究将海洋航行期间的化学测量与基于实验室的微生物培养特征相结合。该研究小组还广泛使用了宏基因组测序，“它告诉我们海洋特定区域中所有微生物的遗传蓝图，”Lappan博士说。“我们发现了八种远亲类型的微生物(被称为门)消耗氢的基因，这种生存策略在它们生活的越深就越普遍。” 在这个项目中，研究人员受到了他们之前在土壤细菌方面工作的启发。Greening教授和他的同事此前已经证明，大多数土壤细菌可以通过消耗大气中的氢气和一氧化碳而生存。 “由于各种地质和生物过程，世界海洋的表层通常含有大量溶解的氢气和一氧化碳气体。因此，海洋细菌和它们的陆地表亲使用相同的气体是有道理的，”Lappan博士说。 这些发现为我们了解生命是如何进化的提供了见解。Greening教授总结道:“最早的生命可能出现在深海喷口，以氢而不是阳光作为能源。令人难以置信的是，37亿年后，海洋中如此多的微生物仍在使用这种高能气体，而我们直到现在才完全忽视了这一点。” 原文：Molecular hydrogen in seawater supports growth of diverse marine bacteria |
