加州理工学院 加州理工学院团队发现的细菌产生的氧化锰结核
结节一般约为0
1到0
直径5毫米
图像是带有假彩色的扫描电子显微照片
信用:于航/加州理工学院 加州理工学院的微生物学家发现了以锰为食的细菌，并将锰作为热量来源
这种微生物在一个多世纪前就被预言存在，但直到现在都没有被发现或描述
加州理工学院环境微生物学教授贾里德·里德贝特与博士后学者于航合作，在7月16日出版的《自然》杂志上描述了这一发现
“自然界中微生物的一个奇妙之处在于，它们可以代谢看似不可能的物质，比如金属，产生对细胞有用的能量
" 这项研究还揭示，细菌可以利用锰将二氧化碳转化为生物量，这一过程被称为化学合成
此前，研究人员知道细菌和真菌可以氧化锰，或剥夺锰的电子，但他们只是推测，尚未确定的微生物可能能够利用这一过程来推动生长
Leadbetter是在用一种轻的白垩状锰做了无关的实验后偶然发现这种细菌的
在离开几个月去校外工作之前，他把一个沾有这种物质的玻璃罐放在加州理工学院办公室的水槽里，浸泡在自来水中
当他回来时，罐子上涂了一层深色的材料
“我想，‘那是什么？’”他解释道
“我开始怀疑长期受欢迎的微生物是否是罪魁祸首，所以我们系统地进行了测试来找出原因
" 黑色涂层实际上是由新发现的细菌产生的氧化锰，可能来自自来水本身
“有证据表明，这些生物的亲属生活在地下水中，帕萨迪纳的一部分饮用水是从当地含水层中抽取的，”他说
锰是地球表面最丰富的元素之一
氧化锰呈黑色块状，在自然界中很常见；它们在地下沉积物中被发现，也可以在配水系统中形成
“有一整套关于饮用水分配系统被锰氧化物堵塞的环境工程文献，”里德贝特说
“但是这种材料是如何产生的，出于什么原因产生的，仍然是一个谜
很明显，许多科学家认为使用锰作为能源的细菌可能是罪魁祸首，但是支持这一观点的证据直到现在才得到
" 这一发现有助于研究人员更好地理解地下水的地球化学
众所周知，细菌可以降解地下水中的污染物，这一过程被称为生物修复
当这样做的时候，几个关键生物会“还原”氧化锰，这意味着它们向氧化锰提供电子，就像人类在空气中使用氧气一样
科学家们想知道氧化锰最初是从哪里来的
“我们发现的细菌可以产生它，因此它们享受着一种生活方式，这种生活方式也为其他微生物提供了它们进行我们认为有益和可取的反应所需的东西，”里德贝特说
研究结果也可能与了解分布在海底的锰结核有关
早在19世纪70年代英国皇家海军“挑战者”号巡航时，海洋研究人员就知道这些圆形金属球有柚子那么大
从那以后，人们发现这种结核排列在地球许多海洋的底部
近年来，采矿公司一直在制定计划来开采和开采这些结核，因为稀有金属往往集中在这些结核中
但是对于结核最初是如何形成的却知之甚少
于和里德贝特现在怀疑与他们在淡水中发现的微生物相似的微生物是否可能起作用，他们计划进一步调查这个谜
“这强调了在海洋锰结核被开采破坏之前更好地了解它们的必要性，”于说
“贾里德和杭的这一发现填补了我们对地球元素周期理解的一个主要智力空白，并增加了锰这种深奥但常见的过渡金属塑造地球生命进化的多种方式，”加州理工学院地球生物学教授伍德沃德·费舍尔(Woodward Fischer)说，他没有参与这项研究
来源：由phyica.com整理转载自PH，转载请保留出处和链接！
