帕万湖,法国奥弗涅地区一个被森林环绕的圆形火山湖

· 译自西班牙语原文

地球生物学

法国一处湖泊中细菌生成的磁铁矿,保留着可追踪远古生命的痕迹

法国帕万湖的趋磁细菌生成的磁铁矿富含钼、硒、锡和轻铁同位素,与实验室培养的结果一致,说明这些化学痕迹在自然种群中同样得以保留,有望帮助追踪远古生命。

发生了什么

  • 来自 Institut de Physique du Globe de Paris 等机构的11名研究人员组成的团队,于2026年11月3日在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上发表了一项关于趋磁细菌所生成磁铁矿的研究。
  • 这些细菌在遗传控制下,在细胞内生成磁铁矿纳米颗粒。磁铁矿是一种有磁性的铁氧化物。
  • 作者从法国帕万湖的水柱中采集了这些细菌的自然种群,并测量了其磁铁矿的微量元素和铁同位素。
  • 他们发现,此前在实验室培养物中已经见到的独特地球化学特征,在自然种群中同样得以保留:钼、硒、锡和轻铁同位素富集。

为什么重要

  • 趋磁细菌可能是地球上最早制造矿物的生物之一,它们的遗骸是了解远古生命及其所处环境的一扇窗口。
  • 要在古老岩石中辨认出这些遗骸很困难,因为缺乏可靠而持久的指示标志。
  • 此前,这些化学痕迹只在单一菌株的培养物中得到证实。这项研究表明,它们在环境中的混合种群里同样出现。

关键数字

4。 这是帕万湖细菌磁铁矿区别于其他磁铁矿的化学特征的数量:钼更多、硒更多、锡更多,铁同位素更轻。

背景

此前用实验室培养物做的研究,发现了其他任何磁铁矿来源都不具备的微量元素和铁同位素模式。这使它们成为候选的生物特征,但在许多物种共存、条件各异的自然界里,这些特征能否成立,此前并不清楚。

帕万湖让研究者得以用直接从水中采集的细菌来回答这个问题。作者建议在古老岩石中寻找这些特征,并把它们与磁学和矿物学指标结合起来,以佐证趋磁细菌的存在,并重建它们何时出现、如何演化。

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接下来

  • 可以在含磁铁矿的古老岩石中寻找这些特征,以检测这些细菌的痕迹。
  • 把化学、磁性和晶体形状结合起来,将使识别更有把握。
  • 测量其他湖泊和沉积物,可以看出这种规律有多普遍。

一句话总结

一种能制造磁体的细菌,在磁体里留下了在实验室之外依然保留的化学印记。如果这一印记同样经得起地质时间的考验,它将有助于确定最古老生命形式之一的年代。

来源

  • Busigny, V., Praharaj, A., Amor, M. 等,“Geochemical signatures of magnetite are conserved in diverse populations of environmental magnetotactic bacteria”,PNAS,2026年11月3日,DOI 10.1073/pnas.2621335123。本文依据论文摘要写成。
  • 封面图片:Jsamwrites,CC BY-SA 4.0,来自 Wikimedia Commons

编辑:Rodrigo Cornejo。我们如何挑选和核实:谁在写这些笔记。

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