编程老妖
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就像人类一样，微生物也需要在饮食中添加一些金属来保持健康。 金属帮助微生物充分“消化”食物。 一顿美餐后，通过化学还原反应获得能量的微生物会释放出一种无害的副产品：氮，它占地球大气的78%。 但如果没有金属，尤其是铜，这些微生物就无法完成被称为反硝化的生化“消化”过程。这样它们就不是释放氮，而是释放出强大的温室气体一氧化二氮。 以前使用纯培养物进行的实验室研究表明，铜的有效性对于反硝化非常重要。 现在，圣路易斯华盛顿大学的教授Daniel giammar研究表明，在这些微生物生活的复杂而动态的水生环境中，可能没有足够的铜用于反硝化反应。 这些发现强调了铜在氧化亚氮释放中的重要作用。但在现实的环境中，这些系统可能没有足够的金属来执行这个过程。 这一点很重要，因为一氧化二氮是第三大温室气体，其中50%来自水生生态系统中的微生物。 为了更好地了解铜是如何影响这些水生生态系统的气体释放的，沙玛和加泰罗尼亚实验室的高级科学家伊莱恩·弗林找到了来源。沙玛和弗林与美国能源部（DOE）实验室合作，从湿地和河床收集微生物。 当他们分析系统中的铜含量时，他们意识到其中的铜含量不足以支持完成反硝化。 沙玛说，我们想看看，如果我们手动添加铜，它会不会影响一氧化二氮的释放。手动添加铜后，所有一氧化二氮都转化成为了其他物质，没有再产生有害的温室气体。 沙玛说，这一发现可能为遏制气候变暖指明新的途径。如果我们向自然系统中添加一些金属，可能会减少N 2O的释放，这也可能对气候研究人员产生更直接的影响。 目前，预测不同系统气体排放的模型没有考虑这些因素，气候研究人员知道食品生产或温度等因素会影响温室气体的释放，但不包括金属对温室气体的影响。 为了让人们真正了解气候并做出有用的预测，气候模型需要结合并考虑生态系统中存在的所有的现实世界的复杂性。 另一项研究发表在5月份的《ACS地球与空间化学杂志》上，分析了萨凡纳河流域湿地土壤和橡树岭国家实验室附近河流沉积物中四种不同金属的对微生物的影响行为。 这个研究的团队想知道在水下（氧气很少）和暴露在空气中时，金属的可用性是否发生了变化。 研究小组有理由相信，这四种对微生物生化反应很重要的金属可能具有类似的作用。 然而，让他们惊讶的是，这些金属在这种情况下的表现有很大的不同。 沙玛说：“这意味着某些金属的生物利用程度会随季节变化而变化。这显示出了自然系统的极端复杂性。”
