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Arxiv:部分细菌可在红矮星光谱下进行光合作用

CHEN

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红矮星产生的光比地球上支持生命的光要冷得多、暗得多、红得多。但来自意大利帕多瓦天文台的研究显示,细菌可以利用红矮星的光进行光合作用。

光合作用是一种将光能转化为植物和细菌可以用作燃料的化学能的方法。它只在一定波长范围内工作。在很长一段时间里,生物学家认为这个范围从大约400纳米(紫色)延伸到700纳米(远红色)。

紫外线中波长较短的光能量太大,往往会破坏细胞和它们所包含的分子机制,而红外线中波长较长的光没有足够的能量来打破化学键,因此不能用于光合作用。

然而,近年来,研究人员已经发现了具有叶绿素的嗜极蓝藻,它们可以扩展已知的光合作用极限,可以收集波长高达750纳米的光。这些生物可以在光线受限的环境中生存,而其他细菌则会死亡。

该团队创造了一个模拟红矮星产生的光谱的环境,并尝试在这些环境中培养各种类型的细菌,包括Chlorogloeopsis thermalis(CT)和聚胞藻(Synechocystis sp. PCC 6803)。

实验结果显示,CT能够在红矮星光谱下生长,甚至仅在红光下生长。然而,聚胞藻并不只在红光下生长,它确实在红矮星光谱下生长,在那里它能够收获恒星产生的非红光。

如果这些系外行星上能够进行光合作用,那么就很可能表现出某些迹象,如富含氧气的大气。

詹姆斯·韦伯望远镜计划于今年晚些时候发射,届时将能够首次研究围绕其他恒星运行的系外行星的性质。因此,对这些系外行星的进一步研究或许会在未来几年取得进展。

编译/前瞻经济学人APP资讯组

论文链接:

https://arxiv.org/abs/2101.04448


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