EPSL | 钼矿物促进早期地球由不产氧光合细菌驱动的固氮过程 | “矿物-微生物共演化”系列文章

主要观点总结

文章介绍了关于生物固氮作用的研究，重点探讨了固氮微生物如何利用辉钼矿（MoS₂）中的钼（Mo）进行固氮的过程。研究通过共培养实验，探究了含Mo矿物的生物可利用性以及微生物风化并摄取矿物营养元素的潜在机制。该研究成果对于理解早期地球生物固氮过程的繁衍具有重要意义。

关键观点总结

关键观点1: 固氮微生物通过固氮酶催化将大气中的氮气还原为活性氨氮，是地球上生物可利用氮的主要来源。

大多数固氮微生物使用Mo依赖型固氮酶进行固氮。

关键观点2: 辉钼矿可以作为Mo源，支持不产氧光合微生物在厌氧固氮条件下的生长。

辉钼矿中Mo的生物可利用性与该菌株的固氮效率直接相关。

关键观点3: 不产氧光合微生物主要通过分泌金属载体和表达相关转运蛋白，从辉钼矿中获取Mo离子，完成氮的固定过程。

共培养实验表明微生物与辉钼矿的相互作用有助于微生物从矿物中获取金属元素。

关键观点4: 本研究为早期固氮微生物摄取矿物中的Mo元素进行氮的固定提供了机理上的解释，对太古宙贫Mo海洋中生物固氮过程的繁衍提供了合理的假说。

该研究对于现代陆地相似环境中的固氮作用具有指导意义。