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古代温泉揭示了生命如何在有毒的早期地球上生存
以铁为燃料的微生物帮助生命在地球有毒、无氧的起源中生存下来。我们的星球并不总是像我们今天所知道的蓝色和绿色世界。在遥远的过去,大气中的氧气含量大约比现在低一百万倍。没有森林,没有动物,也没有依赖于[...] 的熟悉的生命形式。
来源:SciTech日报以铁为燃料的微生物帮助生命在地球有毒、无氧的起源中生存下来。
我们的星球并不总是像我们今天所知的蓝色和绿色世界。在遥远的过去,大气中的氧气含量大约比现在低一百万倍。没有森林,没有动物,也没有我们熟悉的依赖氧气生存的生命形式。事实上,对于早期生物体来说,氧气是有毒的。
那么,在那个充满敌意的环境中,生活是什么样子的呢?日本东京科学研究所地球生命科学研究所 (ELSI) 的 Fatima Li-Hau(当时是 ELSI 的研究生)领导并由副教授 Shawn McGlynn(当时是研究时)监督的一项最新研究着手调查这个问题。研究小组转向富含铁的温泉,这种温泉类似于地球上最戏剧性的转变之一:大气中氧气的上升期间古代海洋的化学成分。
他们的结果表明,早期微生物群落通过将铁与光合微生物产生的少量氧气结合来获取能量。这表明了一个过渡生态系统,在光合作用变得广泛和占主导地位之前,生命将曾经有害的副产品重新利用为新能源。
大氧化事件和大气变化
大约 23 亿年前,大氧化事件 (GOE) 标志着地球历史的一个重大转折点。大气中氧气的增加可能是由绿色蓝细菌驱动的,它们利用阳光分解水分子并通过光合作用将二氧化碳转化为氧气。
富含铁的温泉就像古代海洋的类似物
为了探索微生物如何适应,研究人员检查了五个具有不同化学性质的日本温泉。这些地点包括东京各一处、秋田县和青森县各两处。所有这些都天然富含二价铁 (Fe),这是一种溶解形式的铁,曾在早期海洋中常见。
