西北大學早期生命與環境研究團隊與中國科學院地質與地球物理研究所、上海交通大學等單位科學家合作，在5.18億年前的寒武紀清江生物群中發現多細胞結構的絲狀硫酸鹽還原細菌化石清江絲菌，并結合分子生物學分析結果，還原了硫酸鹽還原菌與地球環境協同演化歷史，近日該研究成果發表于《科學通報》（英文版）上。
研究團隊根據化石證據和譜系基因組學分析結果，提出硫酸鹽還原菌與地球氧化事件協同演化假說，認為脫硫細菌門首先在24億年前的大氧化事件期間發生輻射演化，約8.5億年前演化出絲狀多細胞種類；在新元古代末期，地球第二次氧化事件導致海底廣泛氧化，絲狀種類約在5.6億年前獲得傳導電子功能，硫酸鹽還原通路逆轉，演化成可以跨越氧化還原界面，一端在還原帶氧化硫，另一端在氧化帶還原氧的電纜細菌。
論文共同通訊作者、西北大學教授張興亮表示，硫酸鹽還原細菌是一類在厭氧條件下生活的微生物，它們利用硫酸鹽氧化有機碳來獲取能量，并在此過程中將硫酸鹽還原產生代謝產物硫化氫。這些細菌通過還原硫酸鹽參與到硫的生物地球化學循環中，影響硫在不同價態和形態間的轉化。同時它們也參與有機質的分解和甲烷氧化等過程，從而調節海洋的氧化還原狀態和溫室氣體排放。
論文共同通訊作者、中國科學院地質與地球物理研究所研究員李金華表示，這項研究是古生物學、地球化學、譜系基因組學交叉合作的結果，是在多學科交叉背景下探究微生物硫酸鹽還原作用與地球環境協同演化的首次嘗試。
“結合分子生物學對不同譜系微生物起源演化時間預測，在古老地質記錄中找到可靠的微生物化石證據，是當下天體生物學的重要研究課題。”論文的共同通訊作者、上海交通大學副教授王寅炤認為，這項研究能夠為科學家探討“生命在火星等其他行星上的存在、演化的可能性研究”提供參考，為人類尋找地外生命提供了一種可能的途徑。
5.18億年前的寒武紀清江生物群中發現多細胞結構的絲狀硫酸鹽還原細菌化石清江絲菌。
硫酸鹽還原細菌為人類尋找地外生命提供了一種可能的途徑。（圖片均由課題組提供）
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