神奇!肉眼看不见的微生物竟能产生纯碳物质
地球上的生命是以碳为基础的,在进化的过程中,生物体已经学会了形成和处理大量不同的碳化合物。碳是大多数生物生产有机化合物的基石,如蛋白质、碳水化合物、脂肪和DNA。所有这些化合物除了碳之外,还含有许多其他元素,包括氢、氮和氧。
元素碳是由地球上的有机碳化合物在没有生物影响的情况下形成的,高温和高压的条件驱逐了所有其他元素,如氢和氮。
例如,地下深处的木材在高温下首先成为煤,然后随着压力和温度的增加,形成无烟煤和石墨等碳含量极高的形式,这些都是碳的结晶形式。当木材、天然气或石油被燃烧时,会形成烟尘,主要由无定形的碳形式组成。以前人们不知道生物体本身也能产生元素碳。
15年以来,德国不来梅(Bremen)的科学家一直在培养那些在没有氧气的情况下,消耗甲烷以产生它们所需能量的微生物,这些是与细菌伙伴共生的古细菌。对于任何一个伙伴来说,从这一过程中都不能获得太多的能量,因此,联合体的生长,其翻倍时间为几个月,这对微生物来说是非常长的时间。
研究人员曾注意到,这些微生物联合体的颜色异常深,几乎是黑色的。在早期阶段,这种黑色物质的一部分已经被描述为金属硫化物。这些是由被添加到培养基中的铁和伙伴细菌产生的硫化物所形成。
研究人员一直在寻找新的生物分子及其功能。作为研究工作的一部分,他们使用有机溶剂从实验室的标本中提取了甲烷氧化培养物,发现残留的黑色物质不能被强酸或强碱所溶解。
研究人员表示,起初并不知道这种黑色物质是什么,然后用其他方法将该材料作为一个固相进行分析,发现它几乎是纯碳。它以一种高度无序的形式存在,被称为无定形碳。
这种元素碳是从哪里来的?该小组排除了纯化学来源的可能性。然后,用同位素标记的碳给培养物喂食,然后可以在分解过程中进行追踪,并分析了形成的碳。研究人员表示,从分析中能够证明,甲烷氧化古菌确实能形成元素碳。
接下来,研究人员调查了与甲烷氧化者密切相关的甲烷形成或产甲烷古菌。尽管程度不一样,但这些群体中有许多也产生了元素碳。
研究中也发现了许多问题,例如,这种碳是如何形成的?元素碳的形成通常需要高压和高温,但这两点在培养物中都不存在。
研究人员认为,这种由生物体形成的元素碳对科学界来说是全新的,古细菌中一定有以前完全未知的反应在进行。在自然界中,有多少元素碳是由微生物形成的,这也是未知的。
题为Biogenic formation of amorphous carbon by anaerobic methanotrophs and select methanogens的相关研究论文发表在《科学进展》(Science Advances)上。
欢迎访问微生物菌种查询网,本站隶属于北京百欧博伟生物技术有限公司,单位现提供微生物菌种及其细胞等相关产品查询、咨询、订购、售后服务!与国内外多家研制单位,生物医药,第三方检测机构,科研院所有着良好稳定的长期合作关系!欢迎广大客户来询!
警惕!夏天小心凉拌食品微生物污染带来的风险!
科学家揭示自闭症儿童肠道微生物组的变化过程!
捐献造血干细胞,点燃血液病患者生命之光!
生鲜乳微生物超标的原因及其控制与预防策略!
相关产品
沙门氏菌生化鉴定试剂盒(GB)
安洁清4号实验室玻璃器皿专用洗涤剂
嗜盐盐单胞菌 Halomonas halophila
Xenorhabdus beddingii
Halogranum salarium
Thermogladius calderae
Methanosarcina subterranea
Halohasta litchfieldiae
Halorubrum lipolyticum
Geoglobus acetivorans
Pyrobaculum calidifontis
Methanobacterium arcticum
Pedococcus cremeus
Pedococcus dokdonensis
Pelagibacterium luteolum
关注
拨打电话
留言咨询