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报社生命科学报告
动菌域生物对旧北极火山生化反应影响研究 甄曹率 （报社动菌生命科学与工程部门） 摘要 准硫草属牧草是卡特雷帝国（以下简称卡国）很多火山草原地区极其重要的牧草资源，具有适应性强，品质优良，产草量高，种子产量高，无需日光也能生长的特点，但目前对于准硫草属牧草的研究多集中在暗反应的增产等实用性研究，而对其生化反应本质的研究很少。本研究原设置以来自卡国各地的20份野生准硫草属种质资源为材料，通过营造原始火山环境，以光学以及生物学标记方式，对初始条件下准硫草属种质材料的生化反应及代谢过程进行系统的测定和分析，研究其利用火山环境的方式以求今后能进一步优化准硫草的固碳产氧效率。然而，研究出现了突发的情况，研究结果如下： 准硫草属种质材料（以下简称准硫草）苗期火山环境研究出现了完全意料之外的现象,准硫草属种质材料在固碳阶段并不会像一般植物一样进行暗反应，而是以一种我们从未发现过的全新合成有机分子的方式固碳。目前由现象推测原理为pH值对还原电位的影响以及硫化铁的催化使得氢气和二氧化碳可以在恰到好处的配比下参与合成有机分子，并且在动菌域生物的全程介入中完成固碳反应、产生氧气。我们将这种反应命名为“甄曹率·德比反应”。
关键词：准硫草属，动菌域生物，甄曹率·德比反应
目录 1前言 1.1 卡国火山环境成分 2 材料与方法 2.1 试验材料及试验环境的概况 2.2 试验与实验设计 2.2.1 干涉氧化磷酸化速率干扰三羧酸循环速率试验（失败） 2.2.2 生命活动环境复原试验 2.2.3 同位素标记法定向碳原子实验 2.2.4 动菌荧光分析法标记反应物实验 2.2.5 生化反应必需元素确定试验 2.3 数据分析 3 结果与分析 3.1 亚显微结构“准硫化体”的真相 3.2 亚显微结构“拉普泡体”的功能 3.3 “甄曹率·德比反应”的反应过程和结果 4 结论 5 致谢 6 参考文献
1 前言 卡国境内的特色火山准硫草场不仅是许多特色生物的独特栖息地，更是全球卡特雷种族的文明发源地。但我们对于准硫草场生物学本质的了解非常稀少，很少有学者设计试验研究其生化本质。究其原因，首先是火山环境过于复杂难以在实验室模拟；其次是在动菌荧光标记法出现之前，学者没有足够清晰的方式定位反应物和产物，给生化反应的研究带来巨大阻力。而我们已经通过不懈的努力，在报社的大力支持下，完成了对环境的模拟和动菌荧光标记技术的突破。 1.1 卡国火山环境成分 卡国火山的碱性热液喷口提供了大量的碳和能量涌入，它们通过物理结构引导流过无机催化剂；同时，环境结构的约束让有机物可以积累起高浓度。热液富含溶解了的氢气，还有大量的其他还原的气体，包括甲烷、氨和硫化氢。主喷口附近有非常多的微孔结构，火成岩本身就像矿化的海绵，互相通联的微孔由薄壁隔开，壁的厚度介于微米和毫米之间，共同形成了错综复杂的迷宫，碱性热液在其中渗透。这种热液会高度浓缩有机分子（包括氨基酸、脂肪酸和核苷酸）。通过一种名为“热游”的过程(见图1.1），这种分子的浓度能达到原始浓度的数千甚至上百万倍。在时间的作用下，这些液体会逐渐冷却，在火山腰中下部会冷却至常温，形成有机质含量极高的“碱性营养液体”。 图1.1 有机分子通过热泳效应高度浓缩 这种液体是最重要的环境模拟成分，这也是先前所有的试验都没能成功的部分原因。之前对火山土壤的分析集中在复原火山灰、火山浮石和火山熔岩风化物，却忽略了非常重要的碱性液流。 环境模拟成分中另外一种非常重要的成分就是含有半导电性硫化铁矿物的薄壁状岩石。 2 材料与方法 2.1 试验材料及试验环境的概况与准备 利用报社科研部基金会(The Reporters Trust)提供的经费，我们建造了一台小型的台式反应器。这台反应器可以近乎完美地复现局部地区的卡国火山环境，并发生在自然条件下会发生的反应。 实验材料来源见表2.1。 表2.1 实验材料及其来源 注：试验期间室内平均温度为28℃，昼夜温差为10℃-12℃ 2.2 试验与实验设计 2.2.1干涉氧化磷酸化速率干扰三羧酸循环速率试验（失败） *请凭记者身份查看*
2.2.2生命活动环境复原试验 *请凭记者身份查看*
2.2.3同位素标记法定向碳原子实验 *请凭记者身份查看*
2.2.4动菌荧光分析法标记反应物实验 *请凭记者身份查看*
2.2.5生化反应必需元素确定试验 *请凭记者身份查看*
2.3 数据分析 在中性环境（pH=7.0）环境中，氢气的还原电位是-414毫伏。二氧化碳得到电子变成的甲酸盐的还原电位是-430毫伏。甲醛的还原电位是-580毫伏。所以在pH=7的条件下，不可能会有氢气与二氧化碳反应发生的固碳现象，这也是先前的研究直接抛弃该假说的原因。但是我们根据试验结果测得，准硫草根部汲取的碱性液流的pH值约为10，而共生的动菌域生物会向准硫草四周散发大量携带氢离子的分子结构未知的超分子结构，凝聚成胶状空气，使空气pH约为6。氢离子浓度梯度使得还原电位的交错成为了可能。 根据试验结果测得，pH每下降1，还原电位就会升高约59毫伏。在pH=10的环境中，氢气的还原电位是-584毫伏。相反，在pH为6的环境中，甲酸盐的还原电位是-370毫伏，甲醛是-520毫伏。也就是说，如果存在这样的pH差值，氢气还原二氧化碳非常容易。我们通过动菌荧光标记法确认了电子从氢气传递到二氧化碳的方式是通过嵌在微孔薄壁上的硫铁矿物质，它们可以导电。 *以下是请甄曹率教授及其团队重新向大众拟写的数据分析结果，请凭记者身份查看详细数据* 根据部分不便公开的实验数据，我们可以简单地将整个生化过程，即甄曹率·德比反应抽象出来，制成一个通俗易懂的示意图（图2.3）。如此一来，准硫草固碳作用的神秘面纱终于被揭开。 图2.3 甄曹率·德比反应固碳及产生氧气过程示意图
3 结果分析 图3 溶解了细胞壁的准硫草亚显微结构 上图中，N是细胞核，E（右一）是准硫化体，另外三个E结构是准硫化体分裂的类囊泡结构拉普泡体。 3.1 亚显微结构“准硫化体”的真相 长久以来，学者们一直将准硫草属亚显微结构中的独特含膜细胞器称作“准硫化体”。但是，有关准硫化体的研究只停留于主观判断阶段，学术界从来没有发现准硫化体的生物学功能。根据先前2.2.3和2.2.4的实验数据分析结果来看，准硫化体本质是一种内共生后的动菌域生物。甄曹率·德比反应中，动菌域生物会阻止氢离子与HCOOH反应后生成的游离氧离子反应生成水，而是夺取电子释放入空气黏附空气中的超分子结构，作为一种“结构胶水”。结构胶水的副产物就是氧气。 3.2 亚显微结构“拉普泡体”的功能 拉普泡体自从被学者们发现以来就已经探明了其生化成分：一个含有大量氢离子的类囊泡结构。但是该结构在先前的研究中一直当作功能不明处理。我们对大量实验样本经过长期观察，确定了拉普泡体实为准硫化体类胞吐作用后“出芽”的新泡体。根据最新的动菌荧光标记实验，不难得出拉普泡体的真正作用是作为“储氢库”，在准硫化体向准硫草四周散发大量携带氢离子的分子结构未知的超分子结构，凝聚成胶状空气时候，提供氢离子储备以有效降低空气胶体的pH值。 3.3“甄曹率·德比反应”的反应过程和结果 *由于发布版的反应过程已在上一版块给出，发布版将不再在这里保留该内容。请凭记者身份查看* 让我们非常忧虑的是，也许动菌域生物对于我们世界文明的引导作用，比我们想象的还要深刻无数倍。 4. 致谢 *请凭记者身份查看* 5. 参考资料 *请凭记者身份查看*
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发表于 2024-4-9 22:55:54
发表于 2024-4-9 23:41:52
