
地球海洋特定的熱液海底環(huán)境提供獨特棲息地 某些生物可以在這里茁壯成長
(神秘的地球uux.cn報道)據(jù)cnBeta:在奇怪的、黑暗的海洋海底世界中,被稱為熱液噴口的特定特棲長沙包夜外圍上門外圍女姐(微信189-4469-7302)一二線城市均可安排、高端一手資源、高質(zhì)量外圍女模特空姐、學(xué)生妹應(yīng)有盡有水下裂縫承載著復(fù)雜的生命群體。這些噴口將炙熱的液海液體噴入極冷的海水中,為居住在這種極端環(huán)境中的境提小型生物創(chuàng)造了必要的化學(xué)力量。在一項新發(fā)表的供獨研究中,生物地理學(xué)家 Jeffrey Dick和 Everett Shock 已經(jīng)確定,息地特定的某生熱液海底環(huán)境提供了一個獨特的棲息地,某些生物可以在這里茁壯成長。壯成
這為地球以及整個太陽系的地球的熱底環(huán)長沙包夜外圍上門外圍女姐(微信189-4469-7302)一二線城市均可安排、高端一手資源、高質(zhì)量外圍女模特空姐、學(xué)生妹應(yīng)有盡有海洋底部的黑暗中的生命開辟了新的可能性。他們的海洋成果已經(jīng)發(fā)表在《地球物理學(xué)研究:生物地球科學(xué)》雜志上。
在陸地上,特定特棲當(dāng)生物體從它們所吃的液海食物中獲得能量時,它們是境提通過一個叫做細(xì)胞呼吸的過程來實現(xiàn)的,在這個過程中會有氧氣的供獨攝入和二氧化碳的釋放。從生物學(xué)上講,我們食物中的分子在氧氣的存在下是不穩(wěn)定的,正是這種不穩(wěn)定被我們的細(xì)胞利用來生長和繁殖,這個過程稱為生物合成。
但是對于生活在海底的生物體來說,生命的條件有很大的不同。
“在陸地上,在地球的富氧大氣中,許多人都熟悉,制造生命的分子需要能量,”亞利桑那州立大學(xué)地球和太空探索學(xué)院和分子科學(xué)學(xué)院的共同作者Shock說。“與此形成鮮明對比的是,在海底的熱液噴口周圍,熱流體與極冷的海水混合,產(chǎn)生了制造生命分子釋放能量的條件。”
在深海微生物生態(tài)系統(tǒng)中,生物體在熱液與環(huán)境海水混合的噴口附近茁壯成長。以前由Shock領(lǐng)導(dǎo)的研究發(fā)現(xiàn),在噴口由超基性巖石(硅含量很低的火成巖和變質(zhì)巖)組成的地區(qū),基本細(xì)胞構(gòu)件,如氨基酸和糖的生物合成特別有利,因為這些巖石產(chǎn)生最多的氫。
除了像氨基酸和糖這樣的基本構(gòu)件,細(xì)胞還需要形成更大的分子或聚合物,也被稱為生物大分子。蛋白質(zhì)是細(xì)胞中最豐富的這些分子,而聚合反應(yīng)(小分子結(jié)合產(chǎn)生更大的生物大分子)本身在幾乎所有可以想象的環(huán)境中都需要能量。
“換句話說,有生命的地方就有水,但水需要被趕出系統(tǒng),聚合才會變得有利,”主要作者 Dick說,當(dāng)這項研究開始時,他是美國大學(xué)的博士后學(xué)者,目前是中南大學(xué)地球科學(xué)與信息物理學(xué)院的地球化學(xué)研究人員。“因此,有兩個對立的能量流:通過基本構(gòu)件的生物合成釋放能量,以及聚合所需的能量。”
Dick 和Shock想知道的是,當(dāng)你把它們加起來時會發(fā)生什么。你是否會得到在混合區(qū)中整體合成實際上是有利的蛋白質(zhì)?他們通過使用理論和數(shù)據(jù)的獨特組合來解決這個問題。
從理論方面來說,他們使用了一個蛋白質(zhì)的熱力學(xué)模型,稱為“group additivity”,它說明了蛋白質(zhì)序列中的特定氨基酸以及聚合能量。在數(shù)據(jù)方面,他們使用了一種被充分研究的通風(fēng)口生物"Methanocaldococcus jannaschii"的整個基因組中的所有蛋白質(zhì)序列。
通過運行計算,他們的研究能夠表明,在這種生物生長最快的溫度下,在超基性火山口的混合區(qū),基因組中幾乎所有蛋白質(zhì)的整體合成都會釋放出能量,大約是185華氏度(85攝氏度)。相比之下,在一個產(chǎn)生較少氫氣的不同噴口系統(tǒng)(一個玄武巖宿主系統(tǒng))中,蛋白質(zhì)的合成是不利的。
“這一發(fā)現(xiàn)不僅為生物化學(xué)而且為生態(tài)學(xué)提供了一個新的視角,因為它表明某些生物群體在特定的熱液環(huán)境中天生就更受青睞,”ick說。“微生物生態(tài)學(xué)研究發(fā)現(xiàn),甲烷菌(Methanocaldococcus jannaschii是其中的一個代表)在超基性火山口系統(tǒng)中比在基性火山口系統(tǒng)中更豐富。在超基巖宿主系統(tǒng)中,蛋白質(zhì)合成的有利能量與這種分布是一致的。”
對于下一步,Dick 和Shock正在研究在整個生命樹上使用這些能量計算的方法,他們希望這將在地球化學(xué)和基因組進(jìn)化之間提供一個更堅實的聯(lián)系。
Shock說:“在我們探索的過程中,我們一次又一次地被提醒,我們不應(yīng)該把我們居住的地方等同于適合生命居住的地方。”