细胞传记

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第6章 注意!氧气来了!!!

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20亿年前……

有些事情还得从25亿年前说起,那是一场看不见血腥杀戮的战争,甚至显得格外的平静,所以请允许我也平静的讲述这些有意义的故事。记得当初露卡走出岩石洞时,它就开始向产甲烷菌分化,由于当时地球大气处于无氧环境,甲烷和二氧化碳横行,当然海水中的含氧化学物质少的可怜,一个天然无氧环境为产甲烷菌等一系列厌氧细菌提供了繁衍的温床。随着洋流飘荡,有些厌氧细菌势必要冲向海面,面向苍穹,在这途中,充足的还原性物质为它们提供了电子,促进了碳流稳定的代谢,不要以为这样,氧化物质就会变多,因为它们的产物甲烷仍然具有强大的还原能力。

不过有些结局是注定的,地球总归是要平静下来,这是以产甲烷菌为首的厌氧微生物族群所不愿看到的结局,它们曾像自己祖先露卡那样绞尽脑汁思考并尝试问题,它们发展出多种多样的生化途径来维持地球的厌氧环境。不过,自然母亲好像不愿意看见如此单调的简单的生命,也许一次有氧事件的发生会出现意想不到的后果。当然这对于厌氧微生物是致命的,这里我们依旧以产甲烷菌为主角,谁让它可能是露卡亲缘最近的孩子。如何制造这起有氧事件尼?很简单,只需要地球安静下来即可,地壳运动减少,火山活动减少,甲烷以及氢气不在大量供应。其实飘向海面的途中,大量厌氧微生物已经可以切身感受到危险一步步濒临,还原性化学物质变得逐渐不稳定,意味着供电子体可能需要重新选择,于是发生了一场你死我活的争夺电子之战。对于产甲烷菌,可怕的事情不止这些,它们赖以生存的镍元素开始逐渐较少或被氧化,种群内部早已为了一点镍元素大打出手,在面对努力活下来这件事情上,道德毫无意义,何况它们只是细菌。

此刻,压迫、背叛、谋杀……,各个厌氧族群的细菌用尽手段,常常为一席厌氧之地争的你死我活。为求得一线生机,这样的战争是值得的,对于这些细菌来说这些早已经是稀松平常,想象这样一个场景,一个没有非常严格的厌氧细菌(被外界环境压迫所演化),它们以氧化物为电子供体,产生氧气,用以抵抗厌氧微生物的还原性掠夺,但却因为金属离子在细胞膜的积累而死去,它的基因组被某一厌氧细菌所得,从而很快在族群传播,使得大量细菌获得该途径。又或者一个靠光子放出氧气的细菌也积极与厌氧细菌基因交流,如此的大量基因交流并伴随着大气甲烷和氢气的减少,这些以前受压迫的产氧细菌彻底放弃了严格的还原代谢系统,从此想要一统天下。

水是最难燃烧的燃料,但如今的植物(使用叶绿体)和藻类物质却能以其燃烧,这都是蓝细菌的功劳,它利用光能将水中的电子剥夺,从而生产大量氧气,它倒是繁殖的开心了,却造成海洋大面积的厌氧微生物死亡,此刻产甲烷菌由于镍元素失衡处于下风,大气中的甲烷不断被消耗且供应不足。甲烷和氢气越少,大气逃入的氧气越来越多,海洋中的化学物质被大量氧化。随着甲烷逐渐减少,氧气增加,温室效应随即减弱,温度开始逐渐下降,闪电直到瓢泼大雨,随后雨水将陆地上的氧化物质(铁氧化和磷氧化)被冲入海洋。此刻的海水对于厌氧微生物来说如同毒瘴,对于蓝细菌来说是天堂。此刻的产甲烷菌族群缩回热液口附近瑟瑟发抖。需要说明的是蓝细菌的发生可能与以后的大氧化时期和雪球时期有关。

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