解构“黑暗中的捕光者”

江昀

海平面以下1500米、海底黑烟囱周围，生活着一种古老的光合细菌，它能否成为破解光合生物进化机制的突破口？

光合生物是自然界最高效的太阳能固定“机器”，平均每年通过光合生物的光合作用所同化的太阳能约为人类所需能量的10倍。光合作用被称为地球上最重要的化学反应，对包括人类在内的地球生物的生存繁衍具有极为重要的影响。科学家希望追本溯源，探究在早期地球环境下光合生物吸收转化太阳能的奥秘。

然而，如今的地球与几十亿年前的环境已经有了天壤之别，如何找到合适的研究对象成了该研究的首要问题。

11月20日，浙江大学医学院、良渚实验室与中国科学院植物研究所科研团队联合在《科学》发表研究成果，在全球率先解析了一种古老的光合细菌——绿硫细菌的光合反应中心空间结构。该研究刷新了人类对古老生物光合作用机理的认知，对于理解光合作用反应中心的进化演变，具有重要的启示意义。

1、有氧条件下不稳定 揭秘绿硫细菌的古老特征困难重重

“植物是真核生物，光合细菌是原核生物，二者的光合作用机理存在较大的区别。植物的光合作用在叶绿体内进行，通过太阳能将二氧化碳和水转化成有机物并释放氧气。”论文第一作者、浙江大学冷冻电镜中心博士后陈景华介绍道，但在光合细菌中，只有蓝细菌的光合作用过程会产生氧气，绝大多数光合细菌为厌氧型生物，光合作用过程并不产生氧气。……