Tectonically-driven oxidant production in the hot biosphere.
Tectonically-driven oxidant production in the hot biosphere.
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DOI：
10.1038/s41467-022-32129-y
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发表时间：
2022-08-08
影响因子：
16.6
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中科院分区：
文献类型：
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作者：
所有生命共同祖先的基因组重建已经确定了参与H2O2和O2循环的基因。通常被认为是产氧光合作用进化后横向基因转移的人工产物，另一种选择是早期地球上H2O2和O2的地质来源。在这里，我们表明，在无氧条件下，当加入水并加热到接近沸点的温度时，高浓度的H2O2可以从破碎的硅酸盐岩石的缺陷中释放出来，但在温度<80 °C时几乎没有释放出来。这个温度窗口与宇宙生命之树根部附近的进化中的古老嗜热和呼吸氧气的细菌和细菌的生长范围重叠。我们提出，在地质断层运动和相关的应力在地壳中的矿物表面缺陷的热激活是一个氧化剂的来源，有助于推动生命首先进化的热断裂的（生物）地球化学。纽卡斯尔大学的研究人员发现了一种机制，通过这种机制，地震在炎热的地下裂缝中产生过氧化氢和氧气的爆发。这些可能在地球生命的早期进化和起源中发挥了至关重要的作用。
Genomic reconstructions of the common ancestor to all life have identified genes involved in H2O2 and O2 cycling. Commonly dismissed as an artefact of lateral gene transfer after oxygenic photosynthesis evolved, an alternative is a geological source of H2O2 and O2 on the early Earth. Here, we show that under oxygen-free conditions high concentrations of H2O2 can be released from defects on crushed silicate rocks when water is added and heated to temperatures close to boiling point, but little is released at temperatures <80 °C. This temperature window overlaps the growth ranges of evolutionary ancient heat-loving and oxygen-respiring Bacteria and Archaea near the root of the Universal Tree of Life. We propose that the thermal activation of mineral surface defects during geological fault movements and associated stresses in the Earth’s crust was a source of oxidants that helped drive the (bio)geochemistry of hot fractures where life first evolved. Researchers at Newcastle University have discovered a mechanism by which earthquakes create bursts of hydrogen peroxide and oxygen in hot underground fractures. These may have played a vital role in the early evolution and origin of life on Earth.
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影响因子：
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He H;Wu X;Xian H;Zhu J;Yang Y;Lv Y;Li Y;Konhauser KO
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