古代能源：微生物学家破译过去的生命

古代能源：微生物学家破译过去的生命

由微生物学家和地质学家组成的跨学科团队在研究地球上最早的生命形式方面取得了重大进展。在《自然生态与进化》杂志上新发表的一篇文章中，科学家们记录了他们模拟大约四十亿年前地球上存在的条件的实验室实验。该研究的重点是“黑烟囱”——发生在海洋深处的热液喷口。这种环境可能在生命的出现中发挥了至关重要的作用，因为它蕴藏着独特的化学过程。

在实验中，研究人员创建了所谓的“化学花园”，代表黑色吸烟者的微型版本。这些人造结构使得重现深海中发生的化学反应成为可能，特别是铁和硫之间的反应，导致硫化铁矿物的形成。这会产生氢气 (H2)，这是微生物的潜在能源。这种氢气的产生对于支持需要它来产生甲烷的微生物来说可能很重要。

模拟环境中古细菌的生长

该研究的一个核心问题是了解实验室产生的氢气是否足以促进产甲烷古菌的生长。这些特殊的微生物能够产生甲烷，为最早的生命形式提供线索。研究小组在化学花园的无氧条件下测试了产甲烷古菌的生长。

选择詹氏甲烷球菌作为实验的模式生物。结果表明：古细菌呈指数增长，并且过度表达负责乙酰辅酶A代谢的基因。微生物利用氢气作为能源的能力证明了早期生命形式对极端环境的适应性。

研究结果对于了解早期地球的意义

研究表明，这些细胞仍然接近麦基纳维特颗粒，这与古代热液喷口的地质发现一致。这一发现表明，硫化铁矿物沉淀过程中发生的化学反应为第一批细胞的生存产生了足够的能量。该研究的作者认为，这种形式的氢产甲烷作用可能代表了进化上最古老的已知能源生产方法。

通过结合实验结果和地质证据，这项研究有助于全面了解地球上生命的出现。这些发现还可以为未来研究其他天体极端环境下的生命提供基础。有关本研究背景和详细信息的更多信息，请访问以下网站： 雷根斯堡大学, IMW美因茨 和 自然网 去寻找。