新華社東京3月20日電（記者 錢錚）一個國際團隊近日在英國《自然》雜志上發(fā)表論文說，他們利用湖水樣本培養(yǎng)出一種奇特的光合細(xì)菌，它屬于綠彎菌門一種此前未知的目，代表了光合作用生物進化過程中的過渡形式。新發(fā)現(xiàn)為進一步探索遠(yuǎn)古地球上光合作用的進化提供了線索。

通常對光合作用的定義是植物和藻類吸收光能，把二氧化碳和水合成富能有機物，同時釋放氧氣的過程。而事實上，還有一種光合作用不產(chǎn)生氧氣，是一種發(fā)生在光合細(xì)菌中的原始光合作用機制，在地球生命誕生不久后就已出現(xiàn)，而產(chǎn)氧光合作用的出現(xiàn)要晚大約10億年。

據(jù)日本北海道大學(xué)和日本海洋研究開發(fā)機構(gòu)聯(lián)合發(fā)布的公報，進行產(chǎn)氧光合作用的植物和藻類擁有兩個被稱為光系統(tǒng)的光吸收功能單位，即光系統(tǒng)I和光系統(tǒng)II，分別對應(yīng)光反應(yīng)和暗反應(yīng)階段。每個光系統(tǒng)都由捕光天線（即捕光色素）和反應(yīng)中心構(gòu)成，光系統(tǒng)I和光系統(tǒng)II的反應(yīng)中心分別稱為I型反應(yīng)中心和II型反應(yīng)中心，它們均由遠(yuǎn)古光合細(xì)菌的反應(yīng)中心進化而來。

光合細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)只有一個光系統(tǒng)。綠彎菌門是一類現(xiàn)存的光合細(xì)菌，它們具有被稱為綠色體的光合作用細(xì)胞器，迄今已知的綠彎菌門細(xì)菌光系統(tǒng)反應(yīng)中心均為II型。

北海道大學(xué)、日本海洋研究開發(fā)機構(gòu)和加拿大滑鐵盧大學(xué)等單位的研究人員利用從加拿大北部一處湖泊采集的湖水樣本培養(yǎng)出一種光合細(xì)菌，并利用基因組學(xué)、光譜學(xué)等方法對其分析后發(fā)現(xiàn)，這種細(xì)菌屬于綠彎菌門一種此前未知的目。它擁有光合作用所需的綠色體，與其他已知綠彎菌門細(xì)菌不同的是，它通過I型反應(yīng)中心進行光能轉(zhuǎn)換。研究人員認(rèn)為這種細(xì)菌與其他綠彎菌門成員從相近的共同祖先那里繼承了光合作用能力。

研究人員認(rèn)為，新發(fā)現(xiàn)的光合細(xì)菌代表了光合作用生物進化過程中一種奇特的過渡形式，是光合作用“系統(tǒng)進化樹上”此前“缺失的一環(huán)”，也是全面了解遠(yuǎn)古地球上光合作用從不產(chǎn)氧向產(chǎn)氧進化的“活化石”。