对于地球上的大多数生命来说，氧气是必不可少的，而阳光通常是产生氧气的必要条件。但令人兴奋的是，研究人员发现一种常见的海洋微生物打破了规则。
科学家们发现一种名为Nitrosopumilus maritimus的古菌和它的几个表亲，叫做氨氧化古菌(AOA)，能够在黑暗、缺氧的环境中通过自己产生氧气而生存。这是一种以前从未见过的生物过程。
虽然之前已经确定这些微生物可以在氧气稀缺的环境中生存，但尚不清楚它们能达到什么程度，以及它们是如何存活这么长时间的。这就是这项新研究背后的灵感来源。
“这些家伙在海洋中非常丰富，在氮循环中扮演着重要的角色，”南丹麦大学的微生物学家Beate Kraft说。“所以，它们需要氧气。然而在没有氧气的水域中，为什么它们也如此丰富，这一直是一个长期存在的谜题。”
从海洋中收集一桶海水，每五个细胞中就有一个是这种微生物——这就是它们的普遍程度。研究人员将这些微生物从它们的自然栖息地移出，转移到实验室。
该团队想要更近距离地观察当所有可用的氧气都耗尽，而且没有阳光用来合成新的氧气时，会发生什么。同样的情况也会发生在当这些微生物从富氧水域转移到贫氧水域的时候。
他们发现了一些意想不到的东西：这些微生物自己产生氧气来制造亚硝酸盐，而氮是此过程中的一种副产物。
来自南丹麦大学的地球生物学家Don Canfield说：“我们看到它们如何耗尽了水中所有的氧气，然而令我们惊讶的是，在几分钟内，氧气水平又开始增加了。”“这是非常令人兴奋的。”
目前，研究人员还不确定这些微生物是如何做到这一点的，而且产生的氧气量似乎相对较小（刚好足够它们自己生存）——但这看起来确实与我们已经知道的少数没有阳光供应产生氧气的过程不同。
这一现象表明，在缺氧的环境中，微生物以某种方式将氨转化为亚硝酸盐，这是它们用来代谢能量的过程。
反过来，这需要它们自己制造氧气，研究小组检测到氧气的痕迹，以及副产品氮气。
这个过程从环境中去除生物可利用的氮——这是氮循环中的一个新问题，而氮循环是所有生态系统的基础。这一发现可能会产生 “深远的”后果，这需要更深入的研究。
Kraft说：“如果这种生活方式在海洋中普遍存在，肯定会迫使我们重新思考我们目前对海洋氮循环的理解。”
“下一步是调查我们在世界各地不同海域的缺氧水域的实验室培养中看到的现象。”
这项研究发表在《科学》杂志上。
（独家编译：科幻世界）
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