纳米级观察贝壳和珊瑚的形成方式揭示了生物矿化比想象的更复杂

珊瑚到底是如何形成骨骼的，海胆是如何长出脊柱的，鲍鱼是如何在壳中形成珍珠母的呢?美国能源部劳伦斯伯克利国家实验室(伯克利实验室)先进光源的一项新研究表明，海洋生物用来将碳锁在体内的生物矿化过程比之前想象的更加复杂和多样化。

研究人员研究了珊瑚、海胆和软体动物样本的边缘，其中被称为“矿物前体”的临时构件开始形成新的外壳或骨骼。在那里，他们发现了一个惊喜：珊瑚和软体动物产生了一种矿物前体，这种前体以前从未在生物体中观察到，直到最近才被合成。

他们还发现存在的构建块类型多种多样。科学家们预计会看到“无定形”前体，即缺乏重复原子结构的矿物。他们确实做到了，但他们也发现了“结晶”前体，即结构更加有序、更加有序的矿物。该研究发表在《自然通讯》杂志上。

伯克利实验室客座科学家、威斯康星大学教授普帕·吉尔伯特 (Pupa Gilbert) 表示：“一个令人着迷的观察结果是，珊瑚骨骼和软体动物珍珠母是由完全相同的前体形成的，但它们的进化过程完全独立。” ，麦迪逊。她指出，这两个物种在生命之树上彼此分歧很久之后就开始制造生物矿物质。

“这很酷，因为这意味着用如此多的前体来制造生物矿物是一种进化优势——从能量上、热力学上或其他方面来说，”吉尔伯特说。“作为一名物理学家，我觉得很有趣的是，生命的大部分，以及整个生物学，正在利用物理学之美来获得进化优势。”

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