我們說氫氣是典型的生物物質(zhì)，或者本就屬于生物體系的物質(zhì)。最重要的證據(jù)就是細菌能產(chǎn)生氫氣和利用氫氣。不僅如此，最新研究發(fā)現(xiàn)，即使本來沒有代謝氫氣能力的細菌，也能在存在氫氣環(huán)境下，為適應環(huán)境獲得代謝氫氣的能力。這說明氫氣是最自然的生物活性物質(zhì)，是能維持生命繁衍生息的物質(zhì)基礎。
 

　　共生菌很難培養(yǎng)，目前只有硫氧化共生菌等少數(shù)幾種在沒有寄主的情況下人工培養(yǎng)成功。這里對一種化學自養(yǎng)細菌CTD079成功培養(yǎng)，并進行了基因組分析。發(fā)現(xiàn)其近親是有鱗的蝸牛內(nèi)共生菌。通過對這兩者進行比較，發(fā)現(xiàn)CTD079在開放的海洋環(huán)境的適應性進化。實驗發(fā)現(xiàn)這種細菌把氫氣作為營養(yǎng)產(chǎn)能，這一發(fā)現(xiàn)表明在海洋中的氫氣比預計要豐富廣泛。
 

　　這個研究意義是說，本來這些細菌可能需要在蝸牛中共生，就是需要蝸牛提供基本的生存條件，但是環(huán)境改變下，這些細菌可能脫離了共生宿主，走向單獨進化的路線，這些離開宿主的細菌利用環(huán)境中的氫氣能源，維持自身生存需要。這一方面說明細菌進化的巨大潛力，另一方面也說明生物利用氫氣存在優(yōu)先性。氫氣是一種生物活性物質(zhì)的一個重要證據(jù)。把存在代謝缺陷的細菌放在含有氫氣的環(huán)境下，細菌能進化出代謝氫氣的能力。
 

　　CTD079細菌是一種新的自養(yǎng)型氫氧化著色桿菌，是從南太平洋1500米水深的水柱樣本中富集的。根據(jù)16S rRNA基因系統(tǒng)發(fā)育分析，發(fā)現(xiàn)它與一種有鱗蝸牛密切相關內(nèi)共生菌(99.2%的DNA序列同源)。迄今為止只知道其宿主蝸牛沿印度洋脊的熱液噴口分布。CTD079和蝸牛內(nèi)共生基因組占91%。反映對其特定棲息地的適應。例如，CTD079編碼了更多基因序列，像甲酸脫氫酶這樣的酶增加了生物體的能量譜生成途徑。CTD079其他生理特征包括增加病毒防御策略，分泌系統(tǒng)和特定的轉(zhuǎn)運蛋白。這些重要的基因組特征表明，CTD079已經(jīng)適應了開放海洋的生活。
 

　　我們這里希望讀者注意，開放的海洋環(huán)境，利用氫氣作為能量來源說明海底普遍存在氫氣資源這種現(xiàn)象，并能成為細菌生存的能量基礎。
 

　　研究論文通訊作者Mirjam Perner來自德國漢堡大學。
 

　　Sass K, Güllert S, Streit WR, Perner M. A hydrogen-oxidizingbacterium enriched from the open ocean resembling a symbiont. Environ MicrobiolRep. 2020 Apr 27
 

　　上內(nèi)容摘自《孫學軍 氫思語》，僅限于知識科普，不代表對本公司產(chǎn)品的宣傳。