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這些新發現的細胞以兩種方式呼吸

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團隊成員已經通過了識別元素和分子可以增長的元素和分子的過程。他們已經知道它可以使用氧氣,因此他們測試了實驗室中的其他群體。當不存在氧氣時,RSW1可以處理氫氣和原發性硫 – 您從火山通風口面紗中發現的化學物質,以及將硫化氫作為產物的產生。但是,儘管在這種情況下,細胞在技術上還活著,但它們沒有生長或重複。他們正在製造少量的能量 – 足以生存,僅此而已。 Buid說:“牢房坐在那裡,圍繞車輪旋轉而沒有獲得任何真正的新陳代謝或生物量。”

然後,團隊將氧氣添加回混合物。不出所料,細菌生長得更快。但是,為了使研究人員感到驚訝,RSW1仍然會產生硫化氫氣體,好像是厭氧。實際上,看來細菌呼吸著空氣和厭氧,並且受益於這兩個過程的兩個能量。這種雙重呼吸超出了以前的報導:該細胞不僅在存在氧氣的情況下產生了硫化物,而且還同時執行了這兩個過程。細菌根本不應該這樣做。

博伊德說:“這在這條道路上很好。”這裡到底發生了什麼? “

以兩種方式呼吸

RSW1似乎具有混合代謝,同時管理使用氧氣的空氣方法的同時管理厭氧硫的位置。

他說:“為了使生物體能夠彌合兩種新陳代謝。” 朗尼道德內華達大學的環境生物學家,拉斯維加斯,沒有參加研究。她說,厭氧生物通常是在暴露於氧氣的厭氧生物時,被稱為互動氧化合物的有害分子會產生壓力。 “所以這並不是真的很有趣。”

在Yellowston國家公園的Spring Thermal Road(左)的西部,研究人員佔據了不尋常的灰色膜(右)。

照片:埃里克·博伊德(Eric Boyd); Quanta雜誌

在公園國家公園的熱彈簧側西部,我估計了一個非凡的微生物。

在Yellowston國家公園的Spring Thermal Road(左)的西部,研究人員佔據了不尋常的灰色膜(右)。照片:埃里克·博伊德(Eric Boyd); Quanta雜誌

Boyd團隊指出,當細菌運行兩種新陳代謝時,它們都會變得更好。這可能是其獨特環境中的一個優勢:氧氣在溫泉(例如RSW1壽命的溫泉中都沒有平等分佈。在不斷變化的條件下,氧氣只能淋浴,直到它消失,樹籬可能是代謝木樁是一種非常適應性的特徵。

已經觀察到其他微生物同時呼吸兩種方式:厭氧,硝酸鹽和氧氣的空氣。但是這些過程使用完全不同的化學路徑,當它們在一起時,它們傾向於提供微生物的積極成本。相反,RSW1中的硫/氧代謝可以增強細胞,而不是將其拉下來。

這種雙重呼吸可能已經逃避了檢測,因為這是不可能的。 “您沒有理由搜索”類似的東西。另外,氧氣和硫化物相互反應。他補充說,除非您將硫化物視為次要產品,否則您將完全錯過。

Moraly說,實際上,雙重代謝微生物被廣泛分散。她指出了富氧 – 富含氧氣和無氧之間的許多棲息地和活生物體。在浸沒的沉積物中的一個例子,可以藏有電纜細菌。這些過時的微生物的定向是,他們的身體的一端可以在氧化的水中使用空氣呼吸,而另一側則埋在氧化深處並使用厭氧呼吸。通過物理分離空氣和厭氧過程,有線細菌在其不穩定的分裂中蓬勃發展。但是看來RSW1在春季撤退時進行多次干預。

RSW1細菌如何設法保護其厭氧機器免受氧氣的影響,但仍不知道。 Moraly說,這些細胞可能會在自身內部產生超級化學物質,它們可以包圍,隔離和“拆卸”氧氣,並且通過簡單地面對它們來迅速使用它們,因此,氣體沒有機會干擾基於硫的呼吸。

他說:“ RSW1和其他任何微生物都有雙重代謝,使氧氣事件中微生物的生活如何發展,“這應該是這個星球上微生物的混亂時期。作為一種緩慢的氧氣滴注,在大氣層和海中提名的氧氣滴水可以與新的毒品進行更大的興趣,甚至可以與新的毒品進行融合,甚至可以在新的毒品中使用它,甚至可以使氧氣變得更加易用。代謝可能比一個更好。


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