全球硫循環的捷徑 化學家在浮游生物中發現了此前未知的途徑

世界上許多不同的化合物中都含有硫磺，不僅在大氣中，而且在海洋和陸地上都有。所有這些表現都在一個循環中相連。簡單地說，礦物形式的元素被還原並轉化為有機化合物。這些物質在最終到達大氣層之前被生物體傳播，在它們在雨中返回陸地和海洋之前被氧化。雖然我們知道這一點已經有一段時間了，德國耶拿弗里德里希席勒大學(Friedrich Schiller University Jena)的化學家和他們的美國同事現在發現了一個完全出乎意料的循環捷徑。這個過程是由海洋浮游生物中的微小生物決定的。

耶拿大學的格奧爾格·波納特教授解釋說:「我們發現，某些構成海洋浮游生物一部分的單細胞藻類和細菌會產生一種新的化合物，其複雜名稱為『二甲基磺酸丙酸二甲酯』，簡稱DMSOP。」「這使我們能夠推斷出關於全球硫循環的有價值的信息，我們現在可以為這個循環中大量的硫流提供新的解釋。儘管一種微藻只產生了很少的量的化合物，但我們說的是幾隻巨型白鰭豚，每年有幾十億公斤。這是因為單細胞藻類在世界海洋中非常活躍。耶拿的化學家們的發現讓我們更好地了解了地球的硫循環，這為大氣和氣候模型提供了重要的知識。

然而，研究結果提供的信息不僅幫助我們更好地了解硫循環;科學家們通過研究藻類如何適應環境，找到了產生DMSOP的一個原因。Pohnert解釋說:「這些單細胞生物在海洋中永久活動，所以它們經常暴露在不同的鹽含量和氧化應激下。」「新的化合物現在展示了如何通過複雜的化學反應系統來平衡這種壓力。一種方法是生產和分解高極性的有機分子。新的硫代謝產物在這裡起著關鍵作用。

耶拿的科學家們的工作得到了德國研究基金會「化學生物系統」合作研究中心的支持，他們檢查了來自海洋不同地區的水樣，以確定硫磺化合物的生產是否為全球現象。「我們在從北極到地中海的所有樣本中都發現了DMSOP，」同樣在耶拿大學(University of Jena)優秀研究團隊「微韻」(Microverse)工作的波納特教授解釋說。「所以，硫磺化合物的生產者隨處可見。」

這些新結果為耶拿大學的化學家提供了有關海洋微生物群落功能的重要信息，這些結果也與可能的應用有關。「越來越多的藻類在水產養殖中生長，以生產動物飼料、食品和能源。」這就是為什麼充分了解它們的新陳代謝是很重要的，耶拿的專家說。「我們目前的見解再次揭示了浮游生物中隱藏著一個極其複雜和有效的系統。」

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