氢也可以吃吗——以氢气为生的微生物

原文发表在2005年《大科技科学之谜》作者木人

生活在美国黄石国家公园喷泉中的微生物族群很早就引起了科学家的兴趣，黄石公园地热喷泉的环境非常特别，那里的温度高达70℃，在这样的环境中，光合作用是不能进行的。那么这些微生物是以什么为食物的呢？长期以来的流行观点是，这些生活在高热极限环境中的微小生命体吃的是硫磺。而且在黄石公园的空气中，我们随时都可以嗅到硫磺的味道，这更加印证了硫磺是这个热泉地区微生物的能量来源。但是，我们可不要被表象所蒙蔽，一切都需要科学实验来证实。最近，一个科学研究小组对黄石公园热泉里各种各样的微生物族群进行了基因分析，他们的结论是前所未有的：这些微生物可能主要以氢气为食物！

研究小组在不同的地点，不同的季节，分别测量了黄石热泉、溪流、热泉喷口的氢气的浓度，测量结果表明，这些地方在各种环境情况下都存在大量的氢，对于微生物来说，简直就是取之不尽的。研究小组还使用计算机构建了热力学模型，结果也证实了氢气就是这些微生物主要的能量来源，这些地区在各种环境情况下的氢气的浓度都适合微生物能量的新陈代谢。细菌在某些极限环境下生存的例子并不少见，比如在人体胃部能引起胃溃疡的幽门螺旋菌就是以氢为食的，沙门氏菌也通过其内脏代谢氢。因此，在极限环境中，微生物可以利用氢作为食物进行能量代谢并不奇怪。（氢气在低等生物的重要性远远不只如此，相当比例的细菌都可以以氢为生，例如在土壤中大约50%的氢气具有产生氢气或利用氢气的氢化酶）。

古老的微生物能够通过代谢氢气生存，氢气代谢也许就是地球上一种古老的代谢形式。这一点非常重要，因为它也许就向我们揭示了地球上生命的历史，而这还意味着这样的代谢形式也极有可能在别的地方发生。当我们抬头看着茫茫星空的时候，要知道，氢气是宇宙中最丰富的元素，（氢是元素，氢气是分子，氢是元素，存在方式包括氢原子和氢分子和其他含有氢元素的各种物质）如果生命在宇宙其它地方也存在的话，它们也有可能以氢气为食。我们知道，在地球上，氢气可以通过非生物形式产生，比如水就可以和含铁的岩石反应产生氢气。在其他星球上，也极有可能通过非生物的方式产生氢气，那样的话，一些微生物生命形式就可以利用这些氢了。