圖自：Noelle Held / Woods Hole 海洋研究所，viaNew Atlas

　　在地球上，許多生物都需要通過呼吸作用，讓氧氣在身體的細胞中流動。如果缺少氧氣，顯然會對這些生物的生理機能（甚至生存狀況），帶來不可預估的嚴重影響。

然而在地球上，也有許多在極端環境下生存的生物，它們竟然進化出了可以利用其它元素進行‘呼吸’的技能（通常為氮或硫）。

　　研究合著者 Gabrielle Rocap 指出：“在海洋中的某部分‘三明治’水域，幾乎測不到氧氣的含量。因而這里的生物必須借助其它元素為電子受體，以便從食物中提取能量”。

據悉，這一發現是在墨西哥海岸附近的太平洋聚集區的水樣中得到的。

通過對樣本的 DNA 進行遺傳學分析，研究團隊發現了兩條已知的遺傳途徑。

這類微生物可將某種形式的砷分子轉化為另一種形式（反之亦可），以幫助其獲得能量。

圖自：Wikimedia，via華盛頓大學

　　其實早就有研究人員在砷含量較高的溫泉或湖泊中，發現過可以吸入砷的微生物。但是在砷元素含量并沒有那么高的海洋中，這點卻是相當奇特的。

Rocap 指出，鑒于有機體可借助‘砷呼吸’來生存，它也開闊了我們‘了解一種全新的新陳代謝方式’的眼界。

盡管這類微生物僅占其所處水域中微生物總量的百分之一，但它們似乎與陸地和湖泊中的（砷呼吸）同類有著很大的聯系。

一個猜測是，這種生存策略是遠古時代的一種延續，那時地球上砷元素在自然界的含量，要比現在高得多。

　　研究一作 Jaclyn Saunders 表示：“我們發現了仍在那里的遺傳信號特征，遠古海洋的遺跡，其實一直存續到了今天”。

最酷的是，它們可以在砷含量相當低的環境中表達其基因，這拓展了我們在其它富砷極端環境中尋找‘砷呼吸’生物體的界限。

預計隨著氣候的變化，地球海洋中的溶解氧總量會出現下降，類似‘砷呼吸’微生物可能會再度卷土重來。

下一步，研究團隊將嘗試在實驗室環境中培養這些微生物，以加深對它們的了解。

　　有關這項研究的詳情，已經發表在近日出版的《美國國家科學院院刊》（PNAS）上。原標題為：

《Complete arsenic-based respiratory cycle in the marine microbial communities of pelagic oxygen-deficient zones》

總結

以上是生活随笔為你收集整理的科学家在太平洋水域发现奇特的“砷呼吸”微生物的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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