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在早期地球上,微生物学证据表明Fe (III) 减少
M Vargas1, K Kashefi, E L Blunt-Harris
1Department of Microbiology, University of Massachusetts, Amherst 01003, USA.
Nature
|September 17, 1998
概括
微生物的呼吸很可能是从铁的减少开始的,而不是硫的减少. 早期的生命形式,包括与最后一个共同祖先相关的生命形式,可以使用铁 (III) 作为能量,挑战以前的假设.
科学领域:
- 微生物学 微生物学
- 地质化学 地质化学
- 进化生物学 进化生物学
背景情况:
- 减少硫传统上被认为是微生物呼吸的早期方法.
- 地质化学数据表明,在微生物早期代谢过程中,降低铁 (III) 含量可能先于降低硫.
- 与最后一个共同祖先相关的微生物通常是无氧的,减少硫的超热友.
研究的目的:
- 研究早期微生物利用铁作为外部电子接受器的潜力.
- 为了确定与最后一个共同祖先密切相关的古生物学和细菌是否可以进行Fe (III) 呼吸.
- 探索超热友的代谢能力,特别是Thermotoga maritima,关于Fe (III) 的降低.
主要方法:
- 培养微生物,包括Thermotoga maritima,使用Fe (III) 作为唯一的外部电子受体.
- 通过降低Fe (III) 到Fe (II) 来监测微生物生长和节能.
- 微生物代谢的比较分析,将Fe (III) 减少与硫减少进行对比.
主要成果:
- 与最后一个共同祖先密切相关的古生物和细菌可以通过Fe (III) 呼吸来节约能量和生长.
- 以前被认为仅具有发酵作用的海洋热虫 (Thermotoga maritima) 已经证明,它以Fe (III) 作为呼吸系统生物的生长.
- 微生物学证据支持Fe (III) 减少作为一个显著的早期代谢过程.
结论:
- 降低Fe (III) 可能在早期地球的微生物代谢中发挥了关键作用.
- 现代的热生物圈可能有助于Fe (III) 减少的微生物.
- 超热友植物可以在没有硫的情况下培养,通过避免有毒副产品,促进生物化学研究.