全球硫循环的捷径 化学家们在浮游生物中发现了此前未知的代谢途径

全球硫循环的捷径

化学家们在浮游生物中发现了此前未知的代谢途径

世界上许多不同的化合物中都含有硫磺，不仅在大气中，而且在海洋和陆地上都有。所有这些表现都在一个循环中相连。简单地说，矿物形式的元素被还原并转化为有机化合物。这些物质在最终到达大气层之前被生物体传播，在它们在雨中返回陆地和海洋之前被氧化。虽然我们知道这一点已经有一段时间了，德国耶拿弗里德里希席勒大学(Friedrich Schiller University Jena)的化学家和他们的美国同事现在发现了一个完全出乎意料的循环捷径。这个过程是由海洋浮游生物中的微小生物决定的。

耶拿大学的格奥尔格·波纳特教授解释说:“我们发现，某些构成海洋浮游生物一部分的单细胞藻类和细菌会产生一种新的化合物，其复杂名称为‘二甲基磺酸丙酸二甲酯’，简称DMSOP。”“这使我们能够推断出关于全球硫循环的有价值的信息，我们现在可以为这个循环中大量的硫流提供新的解释。尽管一种微藻只产生了很少的量的化合物，但我们说的是几只巨型白鳍豚，每年有几十亿公斤。这是因为单细胞藻类在世界海洋中非常活跃。耶拿的化学家们的发现让我们更好地了解了地球的硫循环，这为大气和气候模型提供了重要的知识。

然而，研究结果提供的信息不仅帮助我们更好地了解硫循环;科学家们通过研究藻类如何适应环境，找到了产生DMSOP的一个原因。Pohnert解释说:“这些单细胞生物在海洋中永久活动，所以它们经常暴露在不同的盐含量和氧化应激下。”“新的化合物现在展示了如何通过复杂的化学反应系统来平衡这种压力。一种方法是生产和分解高极性的有机分子。新的硫代谢产物在这里起着关键作用。

耶拿的科学家们的工作得到了德国研究基金会“化学生物系统”合作研究中心的支持，他们检查了来自海洋不同地区的水样，以确定硫磺化合物的生产是否为全球现象。“我们在从北极到地中海的所有样本中都发现了DMSOP，”同样在耶拿大学(University of Jena)优秀研究团队“微韵”(Microverse)工作的波纳特教授解释说。“所以，硫磺化合物的生产者随处可见。”

这些新结果为耶拿大学的化学家提供了有关海洋微生物群落功能的重要信息，这些结果也与可能的应用有关。“越来越多的藻类在水产养殖中生长，以生产动物饲料、食品和能源。”这就是为什么充分了解它们的新陈代谢是很重要的，耶拿的专家说。“我们目前的见解再次揭示了浮游生物中隐藏着一个极其复杂和有效的系统。”