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微生物学家发现一种新细菌以锰为食

2024-11-24 205


地球上充斥着各式各样的细菌,这些微小生物与日常生活充满密切关连,但至今人们对细菌的种类及其影响仍未完全掌握,加州理工学院(Caltech)微生物学家近日就偶然发现了一种全新细菌,做着科学家从未见过的事情:吃金属。

据了解,这种新细菌的发现完全纯属偶然。

数个月前,加州理工学院环境微生物学教授 Jared Leadbetter 用锰进行了一项实验,实验结束后,他将装有锰的广口瓶浸泡在水槽的自来水中就离开了,几个月后当他再度回到实验室,却发现瓶子看起来完全不同。

据 Leadbetter 的说法,广口瓶的瓶口有着深色脏污,他怀疑长期以来观察的微生物可能是造成这种情况的主因,因此决定更详细地深入研究,进过诸多测试之后,答案也随之出炉。

深色脏污实际上是一层锰氧化物,由新发现的细菌所产生。在最新一期的《自然》(Nature)期刊中,团队还发现这种细菌所做的不仅是消耗金属,也会利用锰进行化学合成,将二氧化碳转化为生物质(biomass),证实过去研究者对于细菌、真菌可能利用锰或电子来推动生长的推测。

尽管许多科学家都致力于细菌研究,但这是有史以来第一次发现以金属为食的细菌,研究人员推测,这些细菌很可能来自广口瓶所浸入的自来水,同时有证据显示,这些细菌也存在于地下水中,这解释了一些科学家长久以来的疑问。

锰是地球表面上最丰富的元素之一,其氧化物在自然界中很常见,但同时在配水系统中也经常可以见到,环境工程学中有许多探讨饮用水与锰氧化物间的研究,但直到现在为止,这种物体产生的方式和原因都是一个谜。

除此之外,类似细菌可能也是造成海底出现多金属结核(Polymetallic nodules)的原因。

这种由海底岩石凝固的物体早在 1870 年就已被发现,在全球许多海洋底部都可以看到,由于多金属结核中经常含有稀有金属,近年来,矿业公司一直在计划收集、开发多金属结核,但由于对其形成一无所知,才迟迟并未展开太多行动。

如今看来,细菌很可能正是多金属结核的制造者。团队认为,这种微生物可能已经存在了一个多世纪以上,直到今日才首次被人发现。

这项发现大幅增加了人们对地球元素的理解,以及锰在参与地球生命演化中所扮演的多种角色,团队计划进一步了解新细菌在锰氧化过程中的作用,并研究在淡水中发现相似的微生物是否也有同样功能,“在透过采矿将多金属结核彻底清除前,有必要更好的去了解它。”

  • Crazy new bacteria feeds on metal, and scientists discovered it by accident

(首图来源:Hang Yu/Caltech)

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2020-07-20 23:19:00

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