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        科學(xué)家發(fā)現(xiàn)細(xì)菌在無陽光無氧氣條件下亦可分解甲烷
        更新時間:2014-12-09   點擊次數(shù):775次

        科學(xué)家發(fā)現(xiàn)細(xì)菌在無陽光無氧氣條件下亦可分解甲烷

            歐洲科學(xué)家發(fā)現(xiàn),細(xì)菌能夠在無光照的情況下用自己的氧氣來分解甲烷氣體。該發(fā)現(xiàn)表明在植物出現(xiàn)之前細(xì)菌就已開始氧氣,補上了地球演化過程中“缺失的一環(huán)”。

            甲烷是一種化學(xué)性質(zhì)相當(dāng)穩(wěn)定的氣體,跟強(qiáng)酸、強(qiáng)堿等一般不起反應(yīng)。理論上,真核生物在厭氧條件下能夠利用硝酸鹽氧化甲烷,但此前,利用這種反應(yīng)的生物無論是在自然環(huán)境中還是在實驗室中都沒有被發(fā)現(xiàn),微生物氧化甲烷作用僅被認(rèn)為在氧氣和硫酸鹽條件下才能發(fā)生。直到2006年,荷蘭奈梅亨拉德伯德大學(xué)的馬克·施特魯斯與合作者在對一個微生物群落的研究中才發(fā)現(xiàn),該微生物群落在*無氧條件下能利用硝酸鹽脫硝作用氧化甲烷。

            而現(xiàn)在,該大學(xué)的研究人員和法國以及德國科學(xué)家組成的一個研究小組進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),在沒有現(xiàn)成氧氣源,也沒有光照的情況下,細(xì)菌可以將亞硝酸鹽分解為一氧化氮和氧氣,然后用生成的氧氣來分解甲烷獲取能量。

            因為相應(yīng)的微生物的生長極為緩慢,且在微生物群落中只有少量存在,荷蘭研究人員不得不用基因分析的方法——宏基因組方法來對這些微生物進(jìn)行研究。他們先分離出水樣中的基因片段,然后進(jìn)行基因的測序和重構(gòu)。

            通過微型傳感器和質(zhì)譜分析,德國科學(xué)家證實了矛盾的真實性。綜合實驗結(jié)果和基因組數(shù)據(jù),科學(xué)家們認(rèn)為只有當(dāng)細(xì)菌使用特殊途徑出氧氣來氧化甲烷才是合適的解釋。不過證明氧氣的生成是一個漫長的任務(wù),經(jīng)過一年多的努力,凱瑟琳·埃特維希博士終于成功得到了實驗性的證據(jù):這種微生物可從兩個亞硝酸鹽分子中釋放出一氧化氮和氧氣,甲烷可隨后被氧化。

            此前,科學(xué)家們一致認(rèn)為,地球上zui早的產(chǎn)氧光養(yǎng)生物是海藻和藍(lán)藻。它們在大氣層從無氧到有氧的轉(zhuǎn)化過程中起了關(guān)鍵作用。而現(xiàn)在,的研究成果讓科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一個新機(jī)制的線索。細(xì)菌在*種植物出現(xiàn)在地球上之前就已經(jīng)存在,細(xì)菌在地球演變過程中的作用將補上地球演化中“缺失的一環(huán)”。同時,由于亞硝酸鹽通過化肥的使用而在淡水農(nóng)業(yè)土壤中大量存在,新的研究結(jié)果也可為肥料在甲烷循環(huán)中的利用提供契機(jī)。

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