在加利福尼亚州莫诺湖附近的咸味温泉中，研究人员发现了两种利用砷进行光合作用，并且无需氧气来驱动该过程的新细菌物种。研究人员表示，这些细菌可能与原始地球上存在的细菌相似，当时氧气稀缺，并且可能说明了早期生命在20多亿年前如何在富含矿物质的水中发展的关键阶段。
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砷以其毒性而闻名。它在19世纪经常被用作杀人工具，因此赢得了“毒药之王”的绰号[The Scientist]。
然而，新发现的细菌不仅可以耐受这种元素，而且它们需要它才能生存。
大多数生物进行光合作用的第一步是分解水分子，产生氧气。氧气以电子的形式向其他分子提供能量，从而引发连锁反应，最终导致为生物自身提供食物的糖类的构建。对于在莫诺湖发现的红色和绿色细菌，砷起着氧气的作用[Science News]。
研究人员注意到莫诺湖周围小型热池中岩石上色彩鲜艳的细菌“生物膜”。首席研究员罗纳德·奥雷姆兰德解释说，这些池塘对于生命来说是一个不寻常的环境
“这些湖泊由从周围岩石中浸出含砷矿物质的热液供养”[BBC News]。
能够生存在这些缺氧水域中的喜砷“极端微生物”也可能表明生命如何在更恶劣的条件下生存；
奥雷姆兰德说，类似的机制可能曾经为火星或木星卫星欧罗巴上的生命提供动力[New Scientist]。
奥雷姆兰德认为，发表在《科学》杂志上的新物种（需要订阅）在现代光合作用进化之前就已存在，据认为发生在23亿至27亿年前。研究人员现在发现了20多种利用砷产生能量的现代细菌和藻类。
奥雷姆兰德说，这些生物广泛地分布在进化谱系中，暗示着古老的血统：隐藏在时间阴影中的共同祖先。来自莫诺湖的尚未命名的热泉细菌能够在类似于早期地球的缺氧环境中生存，似乎是砷的第一个光合作用者的直接后代[Wired News]。
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图片：科学/劳伦斯·G·米勒和肖恩·贝斯曼
