解锁远古力量：科学家发现 25 亿年前的细菌能源

康斯坦茨的生物学家揭示了一种独特且古老的基于磷的细菌代谢。这一发现的核心有四个要素：可追溯到 20 世纪 80 年代的分析计算、现代污水处理设施、新型细菌物种的鉴定以及约 25 亿年前的残留物。

我们的故事始于 20 世纪 80 年代末，从一张纸开始。在这张纸上，一位科学家计算出，化合物亚磷酸盐转化为磷酸盐将释放足够的能量来产生细胞的能量载体——ATP 分子。因此，通过这种方式，微生物应该可以为自身提供能量。与我们星球上的大多数生物体不同，这种生物体不依赖于光或有机物分解的能量供应。

科学家实际上成功地从环境中分离出了这种微生物。正如计算所预测的那样，其能量代谢是基于亚磷酸盐氧化为磷酸盐。但生化机制到底是如何运作的呢?遗憾的是，理解这一过程背后的生物化学所需的关键酶仍然隐藏着——因此这个谜团多年来仍未解开。在接下来的三十年里，这张纸一直被放在抽屉里，研究方法被搁置一旁。然而这位科学家却无法将这个想法从他的脑海中抹去。

这位科学家是康斯坦茨大学湖沼学研究所的教授伯恩哈德·辛克(Bernhard Schink)。在他在纸上进行计算三十年后，一个意外的发现让事情再次开始……

污水厂、意外发现和新物种

多年来一直在他脑海深处的东西终于被找到了：在所有地方，在康斯坦茨的一家污水处理厂，距离伯恩哈德·辛克的实验室只有几公里。来自康斯坦茨的生物学博士研究员毛竹清检查了污水污泥样本，发现了第二种微生物，它也从亚磷酸盐中获取能量。由 Bernhard Schink 领导的康斯坦茨生物学家将这种细菌放置在只有亚磷酸盐作为食物来源的环境中。事实上：细菌数量增长了。

“这种细菌靠亚磷酸盐氧化生存，据我们所知，完全靠这种反应。它以这种方式进行能量代谢，同时可以利用 CO2来构建细胞物质，”Schink 解释道。“这种细菌是一种自养生物，就像植物一样。然而，它确实不像植物那样需要光，因为它从亚磷酸盐氧化中获取能量”。令人惊讶的是，事实证明，这种细菌不仅是一个新物种，而且实际上形成了一个全新的细菌属。

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