两个主要的微生物团体发现无法呼吸 - 可能会唤醒呼吸的演变

科学家在死亡谷国家公园收集样品。研究人员分析了数千种微生物基因组，并发现两组丰富的群体利用可能预测呼吸演变的古代方法产生能量。

研究人员分析了数千种微生物基因组，并发现两组丰富的群体使用可能预测呼吸演变的古代方法产生能量。

一个新的科学研究揭示了两种主要的微生物群体的独特生活策略。微生物学中的前沿的出版物报告称，这些群体最初被认为依靠与其他生物的共生关系，也可能独立生活，并使用古老的能源生产方式。

“这些微生物属于欺骗群体和DPANN的群体，真的很特别，真正令人兴奋的生活中早期演变的例子，”海洋科学的大型研究科学家Ramunamas Stepanauskas说，Bigelow实验室的高级研究科学家。“他们可能是古老的生活形态的残余，这已经在地球上面藏起了数十亿年的地下。”

Stepanauskas领导了一项研究团队，使用先进的分子技术和生物信息学，分析数千种微生物基因组，并了解其进化历史。阅读他们的遗传规范透露，这两组丰富的微生物缺乏呼吸能力，以综合ATP，普通的生命能量货币。

该团队发现，这些微生物在地球内部的各种环境中居住，似乎仅通过发酵过程获得能量。许多生物能够发酵，包括人类在激烈的运动期间耗尽氧气时 - 但它们仅作为补充能源来源。

“我们的研究结果表明，贴图杆菌和DPANN是古老的生活形态，可能从未学习过如何呼吸，”Stepanauskas说。“这两种生命树的两个主要分支构成了地球上的总微生物普遍性的一大部分 - 但它们缺乏在各种形式中预期的一些能力。”

研究人员发现，这两个谱系的最新共同祖先缺乏呼吸能力，就像他们的现代后代一样。对于地球的前20亿年的存在，大气中没有氧气。今天，氧气是地球氛围的关键组成部分，它可以支持的生活至关重要 - 但只有几百英尺的地下，条件没有改变，而最近的发现表明一些地下生活也没有。

科学家们之前推测推测，因为欺骗和DPANN具有非常简单的遗传特征和新陈代谢，它们必须享受符合符合符合症状并取决于宿主生物来生存。在新的研究中，研究团队发现没有证据表明，贴图杆菌和DPANN是由Symbion主导的 - 大多数似乎活着作为自由细胞并依赖于发酵的原始途径，以便为自己提供能量。

“对其他生物的依赖性是生命的一个特征，”Bigelow实验室和本研究牵头作者的前博士梁梁泽梁说。“生物学没有绝对的绝对，我们的研究表明，微生物可以沿着相互依赖的谱不同。”

科学家分析了全球佩戴环境的微生物，包括地中海底部的泥火山，太平洋的水热通风口以及世界上南非最深的金矿。Bigelow实验室生物信息学科学家Julie Brown，前博士·普尔顿，前博士后研究科学家Eric Becraft and Oliver Bezuidt，以及本项目的研究经验，以及该项目的工作，以及为实地工作，实验室和实验室和计算分析。

除了揭示地球地下的内部工作和生活的演变之外，这些发现还可以提供其他行星的生活的模型系统。MARS和太阳系中其他机构的环境可能类似地上的地下，凹凸杆菌和DPANN代表了似乎需要非常小的能量来生存的生活的例子，这是科学家期望为其他行星生活的要求。

梁说：“如果没有这一佩戴者集团的科学家群体，并将其专业知识联系，这一项目将无法进行。“通过共同努力的全球科学家群体的合作，我们更多地了解这些微生物的内部工作，这些微生物的内部工作形成了我们星球上总体生物的主要部分。”

参考：“宫殿凹陷在凹凸杆菌和DPANN的沉没和DPANN的沉没”“Eric D. Becraft，Julia M. Brown，Frederik Schulz，Jessica K.Jarett，Oliver Bezuidt，尼科尔J.Poulton，Kayla Clark，Peter F. Dunfield，Nikolai V. Ravin，John R. Spear，Brian P. Hedlund，Konstantinos A. Kormas，Stefan M.Sievert，Mostafa S. Elshahed，Hazel A. Barton，Matthew B. Stott，Jonathan A. Eisen，Duane P. Moser，Tullis C. Onstott，Tanja Woyke和Ramunas Stepanauskas，2012年8月17日，Microbiology的边疆.DOI：
10.3389 / FMICB.2020.01848

这项工作由国家科学基金会资助，美国能源部，西蒙斯基金会，俄罗斯科学基金会，国家航空航天局。