地球上充满了看似不适合生命存在的场所。在像海洋泥床深处这样的区域，氧气无法渗透。在这样的缺氧环境中，所有生命——细菌和古菌——的简单细胞前体蓬勃发展，但更复杂生命形式（称为真核生物）的单细胞祖先被认为会窒息。现在，新的研究表明，至少有一种真核生物——一种带壳的、类似变形虫的生物，称为有孔虫——可以通过呼吸氮气在没有氧气的情况下繁荣生长。
丹麦锡尔克堡国家环境研究所的海洋生态学家尼尔斯·里斯加德-彼得森和他的团队调查了来自瑞典古尔玛峡湾的沉积物岩芯中的生物群。在深入泥土中，研究人员发现了一个硝酸盐池，似乎与有孔虫的丰度相关。这种有孔虫——Globobulimina pseudospinescens——也含有至少比周围污泥高 500 倍的硝酸盐浓度。在智利康塞普西翁湾采集的第二个沉积物岩芯证实，有孔虫正在囤积硝酸盐。
积累硝酸盐需要能量，因此除非它以某种方式使生物体受益，否则不太可能进行。古菌和细菌通过呼吸周围泥土中的物质而受益，将硝酸盐转化为二氮气，并在过程中去除它们的有机废物，这是一种称为反硝化作用的化学反应。在实验室中，G. pseudospinescens 持续呼吸硝酸盐，并且对真核生物组成的仔细检查表明，它不包含任何可以协助此过程的细菌。相反，该生物体使用其自身的细胞机制来控制该过程，储存多达一个月的硝酸盐。
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该发现标志着首次证明更复杂的动物在反硝化作用（氮循环的关键部分）中发挥作用，并显示出在缺氧环境中增殖的能力。G. pseudospinescens 可能获得了这种技巧，因为硝酸盐是一种无毒离子，可以安全地储存，因为该生物体潜入更深的地层。（相比之下，储存的氧气，因为它具有很强的反应性，可能会在这些微生物中造成内部破坏。）并且它可能不是孤身一人；在智利沉积物中发现的另外两种有孔虫物种显示出硝酸盐浓度“比最大孔隙水浓度高出 15,000 倍”，研究人员在今天发表在《自然》杂志上的论文中写道。