一項(xiàng)新的研究表明，碳捕獲浮游植物通過(guò)漂流幾丁質(zhì)顆粒在海洋中定居。
麻省理工學(xué)院的研究人員發(fā)現(xiàn)，一種重要的浮游植物 Prochlorococcus 可能使用古代外骨骼中的幾丁質(zhì)作為筏子冒險(xiǎn)進(jìn)入開(kāi)闊水域，進(jìn)化以吸收幾乎與陸地森林一樣多的二氧化碳并塑造地球的生物圈。
在整個(gè)海洋中，數(shù)十億種類(lèi)似植物的微生物組成了一片看不見(jiàn)的漂浮森林。當(dāng)它們漂移時(shí)，這些微小的生物利用陽(yáng)光從大氣中吸收二氧化碳。總的來(lái)說(shuō)，這些進(jìn)行光合作用的浮游生物或浮游植物吸收的二氧化碳幾乎與世界上的陸地森林一樣多。他們的碳捕獲肌肉的可測(cè)量部分來(lái)自原綠球藻——一種翡翠色的自由漂浮物，是當(dāng)今海洋中最豐富的浮游植物。
但原綠球藻并不總是棲息在開(kāi)闊水域。這種微生物的祖先可能靠近海岸，那里營(yíng)養(yǎng)豐富，生物體在海底的公共微生物墊中存活。那么這些沿海居民的后代是如何成為今天公海的光合作用發(fā)電站的呢?
麻省理工學(xué)院的科學(xué)家認(rèn)為漂流是關(guān)鍵。在一項(xiàng)新的研究中，他們提出Prochlorococcus的祖先獲得了一種能力來(lái)鎖定幾丁質(zhì)——古代外骨骼的退化顆粒。微生物搭上路過(guò)的薄片的便車(chē)，利用這些顆粒作為筏子，進(jìn)一步冒險(xiǎn)出海。這些幾丁質(zhì)筏可能還提供了必需的營(yíng)養(yǎng)素，在它們的旅程中為微生物提供燃料和維持。
如此強(qiáng)化，一代又一代的微生物可能有機(jī)會(huì)進(jìn)化出新的能力來(lái)適應(yīng)開(kāi)闊的海洋。最終，他們會(huì)進(jìn)化到可以跳船并作為今天生活的自由漂浮海洋居民生存的地步。
麻省理工學(xué)院地球、大氣和行星科學(xué)系 (EAPS) 的研究科學(xué)家 Rogier Braakman 說(shuō)：“如果Prochlorococcus和其他光合生物沒(méi)有在海洋中定居，我們就會(huì)看到一個(gè)截然不同的星球。” “事實(shí)上，它們能夠附著在這些幾丁質(zhì)筏上，這使它們能夠在地球生物圈的一個(gè)全新的、巨大的部分建立立足點(diǎn)，從而永遠(yuǎn)改變了地球。”
Braakman 和他的合作者在 5 月 9 日發(fā)表在PNAS上的一項(xiàng)研究中提出了他們新的“幾丁質(zhì)筏”假設(shè)，以及支持該想法的實(shí)驗(yàn)和遺傳分析。
麻省理工學(xué)院的合著者是 Giovanna Capovilla、Greg Fournier、Julia Schwartzman、Xinda Lu、Alexis Yelton、Elaina Thomas、Jack Payette、Kurt Castro、Otto Cordero 和麻省理工學(xué)院教授 Sallie (Penny) Chisholm，以及來(lái)自多個(gè)機(jī)構(gòu)的同事，包括伍茲霍爾海洋研究所。
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