2024年3月13日,北海道大学等机构的研究人员在Nature上发表了题为Anoxygenic phototroph of the Chloroflexota uses a type I reaction centre的文章。
经过近200年对光合细菌的科学探索,已知光合群体之间存在较大的系统发育间隙,这限制了我们对光合作用如何进化和多样化的理解。
该研究通过对波里尔盾湖水进行培养,从绿弯菌门内一个以前未知的目中培养出了一种厌氧光合细菌,代表了光合作用进化中的一种高度新颖的过渡形式。与所有其他已知的光合生物不同,这种细菌使用 I 型反应中心(RCI)进行光能转换,但却属于与使用 II 型反应中心(RCII)进行光合作用的生物相同的细菌门。通过生理、系统基因组学和环境转录组数据,研究人员证明了该菌株在活跃利用 RCI 的同时,也使用了与 RCII 利用者相关的叶绿体和细菌叶绿素。
尽管使用不同的反应中心,该系统基因组学数据提供了有力的证据,证明利用 RCI 和 RCII 的绿弯菌门成员从最近的共同光合祖先那里继承了光合作用。绿弯菌门保存了在遗传上相关的细菌之间使用不同光合模式的进化记录,为探索地球上光合作用的多样化提供了新的背景。