在深海海底發現的一種奇怪的細菌可能具有新陳代謝，這不同於我們之前所見過的任何細菌。
德國科學家稱其為木醋桿菌（Acetobacterium woodii），該物種也生活在白蟻的腸道中，即使不需要氧氣，也可以自行產生或者利用氫和二氧化碳來產生能量。
這種細菌在沒有氧氣的情況下也能在有機和無機物質上生存，這使這種細菌在微生物中非常獨特，儘管科學家長期以來一直懷疑存在這種細菌，但從未在產乙酸細菌中清楚地描述過這種細菌，這種細菌會產生不含氧氣的甲烷。
法蘭克福歌德大學的微生物學家沃爾克·穆勒（VolkerMüller）解釋說： “已經有人猜測，許多古老的生命形式都具有木醋桿菌中的新陳代謝。”
“比如，關於幾年前在加利福尼亞海底發現的阿斯加德古細菌的假設。我們的研究提供了這些代謝途徑確實存在的第一個證據。”
熱液噴口僅在20世紀70年代末才被發現，從那時起，我們開始意識到這些奇怪的棲息地是複雜而動態的生命形式的家園，它包括幾釐米厚的細菌墊，它們以氫和硫化物等無機化合物為食，它們甚至深入地下。
實際上，這裡可能是世界上最大的轉化氫微生物庫之一。因此，人們認為其中某些生物可能具有不同於我們以前見過的新陳代謝系統。
問題是，過量的氫氣會抑制發酵過程，即使是最弱的熱液出口也很容易超過發酵細菌所需的水平。那麼，這種微生物在這裡如何生存呢？
顯然，答案在於團結一致。如果一種產生氫的細菌與另一種氧化氫的微生物（如產生甲烷的古細菌）結合在一起，那麼後者可以維持良好的環境條件，使前者得以生存和繁殖。
圖片：亞當和佩納，《微生物學前沿》，2018年
這在海底深處是一種有益的小友誼 - 共生關係，但是雖然這可能是在這些環境中發生的主要發酵形式，但它可能不是唯一的一種。
這項新的分析聲稱發現了一種能夠在一個細菌細胞中同時發揮兩種作用的微生物。
“相比之下，木醋桿菌在一個細胞單元中集成了兩個合作互養的代謝功能。”作者通過分析得出結論。
“根據不同的環境條件，木醋桿菌既可以運行發酵過程也可以運行消耗氫的過程。”
目前尚不清楚細菌是如何實現這一目標的，但作者推測一種途徑會將有機底物發酵成乙酸、醇和分子氫，而另一種途徑則充當外部環境的“電子斥”，通過二氧化碳和氫的形成酸為發酵提供能量。
研究人員關閉了負責控制產生氫氣的酶的基因，發現該細菌只有在添加外部氫氣的情況下才能在果糖底物上生長。進一步的測試表明，兩條路徑都與不離開氫氣。
雖然這種雙重代謝可能存在於其他細菌中，但該系統卻很少見。木醋桿菌的氫閾值較低，並且不能像產甲烷菌那樣製造足夠多的能量將二氧化碳轉化為甲烷。
這意味著在這些通風口處活動的產乙酸菌數量可能較少，這也許就是為什麼它們至今仍沒有引起我們注意的原因。
“通過我們發現的‘氫回收’機制，木醋桿菌具有最大的新陳代謝靈活性。”團隊成員，分子微生物學家安雅·維希曼（Anja Wiechmann）說。
“在一個循環中，它既可以自身產生和使用氫，也可以利用外部來源的氫。”
這項研究發表在“ISME雜誌”上。
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