科学家们偶然发现了第一个已知的锰燃料的细菌

时间：2022-06-09 09:58:10来源：

科学家们发现了已知使用金属锰生长的第一个细菌。研究人员只能看看办公室水槽。

“坚定的环境微生物学家Jared Leadbetter绝对是一个有趣的故事。”他和Hang Yu，也是一个环境微生物学家在CALTECH，在7月16日的自然中报告了他们的偶然发现。

Leadbetter一直在使用含有粉红色化合物，称为玻璃罐中的碳酸锰。在清洁罐子时遇到困难后，他用自来水充满了它并将其留下来浸泡。当他回到10周后，经过一个镇外教学的特性，罐子的内容物已转化为暗，耐内的材料。

Leadbetter知道科学家长期怀疑细菌可以使用锰来燃料增长。在一个世纪前，研究人员发现细菌可以从氮，硫，铁和锰等化学元素借用电子。在某些情况下，细菌甚至可以使用这些电子以与人类在饮食中从碳水化合物中使用来自碳水化合物的能量来燃料增长。但没有人鉴定了可能将电子从锰转变为能量的细菌。

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当细菌借用锰的借用电子时，将金属转化为称为氧化锰的黑暗材料。氧化锰在地球上发现 - 从地壳的沉积物到海底到饮用水。并且，事实证明，在Leadbetter的玻璃罐中。

他想知道已经氧化他锰的细菌可能是实际使用锰生长的难以捉摸的物种。“也许我最好不要把它倒在水槽上，”他想。

Leadbetter和Yu首先鉴定了罐中的70种细菌种类，这可能来自自来水。然后将该对分离出两种细菌种类，当存在时，产生锰氧化物。给定锰碳酸盐，这些细菌成倍增。随着细菌种群尺寸的增加，氧化锰生产的速率随之而来增加，表明细菌使用锰作为燃料。

该团队称为新鉴定的物种“Candidatus Manganirophus Noduliformans”和ramlibacterlithotrophicus。研究人员尚未了解每个物种的确切角色。两者都可能是从锰的能量产生的积分，或者一个人可能是主司机。

渗流荧光显微镜捕获锰氧化物上的两种新发现的细菌（在洋红色和绿色）。研究人员还不知道该物种是否共同努力，从锰生成能量或者一个人是否只是沿着骑行。yu和J.R.Leadbetter / Nature 2020

这一调查结果可以帮助研究人员管理污染饮用水的锰氧化物，这是弗吉尼亚州科学家的环境科学家，弗吉尼亚州的弗吉尼亚州科技学院没有参与这项研究。“现在我们知道锰氧化剂是谁，我们可以在饮用水系统中开始寻找它们，也许我们可以找到更好的控制。”

Leadbetter怀疑类似细菌也可能负责海底葡萄柚氧化锰的葡萄柚大小，首先在1970年代发现，这是困惑的科学家。他想搜索那里，还有其他地方，以了解使用锰的能量的细菌的例子。

“让我们看看我们是否可以在其他环境中找到这些生物，”Leadbetter说。“不只是我的水槽。”