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化学家发现了全球硫循环中一个完全意想不到的捷径

世界上许多不同的化合物都含有硫 - 不仅在大气中,而且在海洋和陆地上。所有这些表现形式都是循环连接的。简单地说,矿物形式的元素被还原并转化为有机化合物。它们在最终到达大气之前被有机体传播,在它们返回陆地和海洋之前被氧化。虽然我们已经知道了一段时间,但弗里德里希席勒大学耶拿(德国)的化学家和他们的美国同事现在已经发现了一个完全意想不到的捷径。这个过程是由海洋浮游生物中的微小生物决定的。科学家们在最新一期的“自然”杂志中描述了他们的发现。

“我们发现某些单细胞藻类和细菌是海洋浮游生物的一部分,它们产生了一种新的化合物,其名称为”二甲基磺酸丙酸酯“,简称”DMSOP“,”乔治博士教授解释说。来自耶拿大学的Pohnert。“这使我们能够推断出有关全球硫循环的宝贵信息,我们现在可以为循环中的大量硫流提供新的解释。即使一个微藻只产生可忽略不计的化合物,我们也在讨论总共几个teragrams,每年几十亿公斤。“这是因为单细胞藻类在世界海洋中非常活跃。耶拿化学家的研究结果让我们更好地了解了地球的硫循环,

对藻类的压力保护

然而,研究结果提供的信息不仅有助于我们更好地了解硫循环;科学家通过研究藻类如何适应环境,找到了生产DMSOP的一个原因。“这些单细胞生物在海洋中永久移动,因此它们经常暴露于不同的盐含量和氧化应激,”Pohnert解释道。“新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。这样做的一种方法是生产和分解高极性有机分子。新的含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“ChemBioSys”合作研究中心的支持,他们检查了来自海洋不同区域的水样,以确定含硫化合物的生产是否是一种全球现象。“我们在从北极到地中海的所有样本中都发现了DMSOP,”Pohnert教授解释说,他也曾在耶拿大学的卓越集群“Microverse”工作。“所以,到处都可以找到含硫化合物的生产者。”

这些新成果为耶拿大学的化学家提供了有关海洋中微生物群落功能的重要信息,其结果也与可能的应用相关。“越来越多的藻类正在水产养殖中种植,以生产动物饲料,食品和能源。这就是为什么完全了解他们的新陈代谢很重要的原因,耶拿的专家说。“我们目前的见解再次揭示了一个非常复杂和有效的系统隐藏在浮游生物中。”

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