研究发现深海菌类无需阳光也能制造氧气

大部分地球上的生命都需要氧气才能存活，或者通过光合作用、需要阳光才能产生氧气。可是科学家发现一种生活在漆黑深海环境里面的细菌，不遵循这个规律。

科学家发现一类名为“氨氧化古菌”（ammonia oxidizing archaea）的微生物，在周围环境有氧气的时候它们会摄取环境的氧气;可是在环境中的氧气用完的情况下，它们还能够制造氧气供自己使用。

主要研究者之一南丹麦大学（University of Southern Denmark）的微生物学家贝特·卡夫特（Beate Kraft）说，他们发现在缺氧、阳光也无法抵达的深海区域存在大量这些微生物：“海洋里面存在大量这种微生物，它们在氮循环过程中扮演着重要的角色。”

“而这个过程需要氧气，所以长期以来这都是个谜，为什么在没有氧气的区域这种微生物的数量也这么多?我们以前想，它们就是待在那里什么也不做吗?难道它们是某种已死亡的细胞?”

研究人员说，取一桶海水，五分之一的细胞都是这种微生物——它们的数量多到如此程度。研究人员提取了这些微生物在实验室进行研究，想看看在周围环境里面的氧气耗光后又没有阳光可用于产生新氧气的情况下，它们会有什么反应。

研究组有了意外的发现：这些微生物自己制造了氧气，这个过程还产生了副产品——氮气。

合作研究员南丹麦大学的地球生物学家唐·坎菲尔德（Don Canfield）说：“我们看到它们用光了水里的氧气，出乎意料的是，过了不到几分钟的时间，水里的氧气水平又增加了。这真有趣。”

这些微生物的产氧机制似乎与它们产生氮气的过程相关。在没有氧气的情况下，这种生物的某种能量代谢过程会把氨气（NH₃）变成亚硝酸盐（NO₂⁻）。这个过程需要它们自己制造氧气，并产生副产品氮气。这是自然界氮循环过程的一种重要形式。

研究人员现在还不知道它们究竟是怎样产生氧气的，只知道它们产生的氧气量不多，仅够自己使用，而且与目前已知的其它少数几个无需阳光的产氧机制完全不一样。

卡夫特说：“如果这种生存方式在海洋中普遍存在，那么我们不得不重新思考现在对海洋氮循环的认知。”

这份研究1月6日发表于《科学》（Science）期刊。