本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定代表《大众科学》的观点
关于支持科学新闻
如果您喜欢这篇文章，请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道 订阅。通过购买订阅，您正在帮助确保未来有关塑造我们当今世界的发现和想法的有影响力的故事。
任何生物学教科书都会告诉你，所有细胞——人类、细菌、植物等等——都使用含有磷的脂肪分子磷脂来构建它们的膜。但是，发表在《自然》杂志上的一项新研究表明，生活在海洋表面的植物状微生物浮游植物可能自成一派；与其他生物不同，它们不一定使用磷脂来制造膜。
“磷是一种必需的营养素，但在海洋的某些地区，这种营养素非常稀缺，”首席研究作者、马萨诸塞州伍兹霍尔海洋研究所的地球化学家本杰明·范·莫伊说。“生活在那里的浮游植物过得很好。我们发现，原因是它们有能力在不使用磷的情况下制造膜。”
他说，除了纠正一个长期以来的误解外，这项研究还可以提供关于浮游植物如何应对全球变暖压力的见解，并指出燃烧化石燃料释放的二氧化碳(CO2)中约有三分之一积聚在海洋中，并可能被浮游植物吸收。
范·莫伊说：“如果海洋变暖，一些人认为海洋可能会更加缺乏磷。“这绝对是浮游生物在缺乏磷的情况下继续茁壮成长[并继续吸收二氧化碳]的一种机制。”
早在范·莫伊和他的同事发表这项研究之前，科学家们就知道浮游植物在磷供应稀缺的海洋环境中（如北太平洋和地中海）茁壮成长；他们只是不知道浮游植物是如何做到的。一些人假设，它们不是用磷脂构建膜，而是使用“替代脂质”，即不含磷但含有其他原子（如硫）的脂肪分子。
实验室研究实际上表明，至少有两种浮游植物（在现存的数千种浮游植物中）确实具有这种特殊能力，但科学家们还没有证明这种现象在自然界中发生，范·莫伊说。
2007年4月，范·莫伊和他的同事乘船前往马尾藻海，这是大西洋的一片广阔区域，从美国东海岸和加勒比海延伸到欧洲和北非。马尾藻海的磷含量非常低。研究人员采集了富含浮游生物的水样，过滤掉浮游生物，然后带回实验室[见照片]。
他们发现浮游生物细胞膜中替代脂质的含量约为磷脂的四倍。这些替代脂质是世界海洋中的常态，而世界海洋大部分地区的磷供应不足，范·莫伊说：“地球70%的面积被水覆盖；在这些地区，替代脂质占主导地位。”
下一步：研究湖泊，以确定淡水浮游生物是否也使用替代脂质来构建它们的细胞膜。
照片：伍兹霍尔海洋研究所的本杰明·范·莫伊（右）和贾斯汀·奥索林斯基（左）在最近一次前往墨西哥湾流的航行中，在/R/V Oceanus/号上的甲板孵化器中照看浮游植物的脂质替代物（照片来源：金伯利·波彭多夫）