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正如一句老话所说,舍不得孩子套不着狼。 新的研究表明,细菌也采取类似的策略,消耗能量来获取能量。 科学家们长期以来一直想知道,为什么一些微生物会投入宝贵的资源来制造长长的聚合物丝,让矿物质在上面生长。 今天发表在《自然》杂志上的一份报告表明,这使得细菌能够通过与周围环境的化学反应有效地获取能量。
加州大学伯克利分校的克拉拉·S·陈和她的同事研究了一种从威斯康星州西南部一座废弃的、被洪水淹没的铁矿中回收的微生物。 这种微生物会分泌出特别细的纤维,这些纤维会被氧化铁晶体覆盖。 这些结晶的细丝的比例非常不寻常,可与人类头发的比例相媲美。 使用高分辨率显微镜对这些毛发状纤维进行分析,揭示了控制其形成的化学过程。 研究人员报告称,这些微生物最有可能利用所谓的氧化还原反应从富含铁的环境中获取能量。 加州大学伯克利分校的研究合著者吉尔·班菲尔德解释说:“产物,三价铁,然后沉淀”并附着在附着于微生物细胞的聚合物上。
渥太华大学的丹妮尔·福廷在一篇随刊评论中指出,清楚地了解这些细菌如何促进矿物结晶“至关重要,因为它可能促使人们开发新的工具来寻找地球和其他行星上过去生命存在的证据”。 此外,作者观察到,破译这些生物矿化机制可能有助于新型材料的制造。 他们已经在实验室成功制造出类似的细丝。 班菲尔德评论说:“希望这可以为仿生合成提供新的途径。”