在深海贻贝中发现氢燃料电池

人们发现热液喷口贻贝的鳃中含有氢动力细菌。
8月14日
通过海伦尺度

在深海热液喷口的黑暗海洋深处茁壮成长的贻贝利用氢的能量,这要归功于它们鳃内的共生细菌充当“燃料电池”。这一发现揭示了第三种能源,除了硫化合物和甲烷,为深海中缺乏阳光的生态系统提供动力。

由德国马克斯普朗克海洋微生物研究所的吉莲·彼得森和妮可·杜比里尔领导的一个研究小组,在大西洋中脊水下3公里处探索了一个名为Logatchev的热液喷口。

热液喷口从这些喷口喷出的过热水的氢含量是热液系统中测量到的最高的。彼得森和他的团队想知道是否有任何生物利用了这种潜在的丰富的能源——氢是一个很好的电子供体,氢氧化释放的能量比甲烷或硫要高得多。

为了找到答案,他们派出了遥控潜水器,打捞出了贻贝的活体样本Bathymodiolus它们聚集在这些通风口周围。回到甲板上,研究人员发现生活在贻贝鳃内的硫氧化细菌也可以由氢提供动力。它们有一个名为hupL的基因,该基因编码一种关键酶,这种酶参与利用氢的能量,将氢分子分解成两个氢离子和两个电子。

该团队也证明了这一点Bathymodiolus贻贝在实验室和热液喷口的现场设备上都能吸收大量的氢气。他们发现,直接从喷口喷出的水的氢含量要比穿过含有多达50万个贻贝的密集河床后的水高得多。

到目前为止,只有自由生活的细菌被证明使用氢作为能量来源。

其他动物,包括巨型管虫,Riftia,还有虾Rimicaris exoculata-生活在热液喷口附近,那里的氢含量比洛加乔夫少,但事实证明,它们也有利用氢的能力。它们也拥有带有hupL基因的共生细菌,这表明利用氢的能力在喷口群落中广泛存在。

这篇论文发表在本周的杂志上自然

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