在還沒有氧氣的幾十億年前，劇毒的砷可能是將新生命帶到地球上的化合物。

在智利的阿塔卡馬沙漠一處名為L(zhǎng)aguna La Brava的地方，科學(xué)家一直在研究一種生活在永久無(wú)氧高鹽湖水中紫色的光合微生物。

康州大學(xué)的地質(zhì)科學(xué)家Pieter Visscher說：“我研究這種水下微生物墊已經(jīng)有大約35年了。”

“這是地球上唯一一個(gè)我能找到的在完全無(wú)氧條件下生存的微生物墊的系統(tǒng)。”

微生物墊在地球上存在已經(jīng)有至少35億年了，它們成為化石后會(huì)形成疊層巖。但在微生物墊存在的最初10億年間，地球上并沒有氧氣供它們進(jìn)行光合作用。

這些生命形式是如何在如此極端的條件下存活下來(lái)還是個(gè)未知數(shù)，但是通過研究疊層巖和現(xiàn)今存活的極端微生物，研究人員已經(jīng)理出了一些可能的答案。

雖然長(zhǎng)期以來(lái)，鐵、硫和氫一直被提出是氧氣的可能替代物，但加州高鹽的瑟爾斯湖和莫諾湖中“攝砷微生物(arsenotrophy)”的發(fā)現(xiàn)也使得砷也成為了一個(gè)競(jìng)爭(zhēng)者。

自此，西澳洲Tumbiana地質(zhì)構(gòu)造中的疊層巖揭示了收集光線和砷曾經(jīng)是前寒武紀(jì)時(shí)期光合作用的有效模式。鐵或硫不一樣。

就在去年，研究者在太平洋里發(fā)現(xiàn)了一種同樣呼吸砷的豐富生命形式。

就連La Brava生命形式也很像近期在內(nèi)華達(dá)州富含砷的湖水中發(fā)現(xiàn)的紫色的硫細(xì)菌Ectothiorhodospira sp.，它們似乎也會(huì)通過將砷化合物氧化成砷酸鹽來(lái)進(jìn)行光合作用。

雖然還需要更多研究來(lái)證實(shí)La Brava微生物是否會(huì)代謝砷，但初步研究發(fā)現(xiàn)這些微生物墊周圍的湍急水流中富含大量的硫化氫和砷。

如果作者是正確的，La Brava微生物的確是在“呼吸”砷，那么這些生命形式會(huì)是第一個(gè)在永久而且完全無(wú)氧的微生物墊上這樣做的，和我們所認(rèn)為的前寒武紀(jì)的環(huán)境十分相似。

因此，它所在的微生物墊是理解地球初期某些可能生命形式的一個(gè)優(yōu)秀模型。

雖然基因研究表明La Brava微生物墊有代謝砷和硫的工具，不過作者說它的砷還原反應(yīng)似乎比硫的還原反應(yīng)更有效。

無(wú)論如何，他們表示有強(qiáng)有力的證據(jù)表明兩條途徑都存在，這些足以支撐大量的微生物墊存活在地球的生命初期。

如果該團(tuán)隊(duì)是正確的，那么我們或許應(yīng)該拓寬我們對(duì)其他地方生命形式的研究。

Visscher說：“在火星上搜尋生命證據(jù)的時(shí)候，科學(xué)家會(huì)尋找鐵，或許也應(yīng)該尋找一下砷。”

它真的不止是種毒藥。