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现在这种形式的光合作用也是这样,高能量的电子通过一系列的电子传递链,只不过最后没有传给氧气,而是送回给那个贪婪的(氧化别人的)叶绿素。
这个叶绿素越会拉电子(也就是说,化学活性上越像氧气),电子传递链的效率就越高,也就能从电子中吸取更多能量。
整个系统最大的优点是不需要燃料(就是食物),至少在产生能量的时候不需要(食物要用来产生新的有机分子)。
所以结论就是,两种形式的光合作用在性质上有都点像拼凑起来的。
两种形式的光合作用各自给这个新的转换器(叶绿素)外挂一些现有分子装置的功能。
其中一台会把二氧化碳转换成糖,另一台则会生产ATP。
至于叶绿素,或许这种类似紫质的色素,从早期地球上自发诞生之后,自然选择就接手了之后的工作。
任意一点点结构上的变异都可能改变叶绿素吸收的波长,也会改变它的化学性质。
这样的改变会影响到自发反应的效率,刚开始也许多半效率不高,不过慢慢地会开始产生“守财奴式”
叶绿素,让飘浮不定的细菌可以制造ATP,或者产生“街头混混式”
叶绿素,让固着在硫化氢与铁附近的细菌可以制造糖。
不过至此我们还是没有解决最重要的问题:这两套系统如何在蓝细菌内组合形成Z型反应,然后开始拆解水分子?
最简单的答案是:我们还不知道。
可以用很多方法来寻找答案,不巧的是目前为止都还没有成功。
比如说,我们可以系统地比对所有细菌体内光合作用的基因差异,建立一套细菌的基因谱系,了解它们与共祖分家的时间。
可惜因为细菌的生活方式——它们的**,我们做不出这个谱系。
细菌的**和我们的不一样,我们的基因只遗传给下一代,因此可以建立出一套有秩序的谱系图。
但是细菌会任意挥霍散布自己的基因,完全无视遗传学家的努力。
因此,细菌的基因谱系像一张网而不是一棵树,有些细菌的基因会出现在另一群毫不相干的细菌身上。
换句话说,我们并没有确切的遗传学证据,证明两套光系统在何时组合起来形成Z型反应。
但这也不是说我们就技穷了。
科学假设最大的价值就在于,你可以让想象飞驰,由新的角度切入,用新的实验去验证,它们会告诉你假设正确与否。
这里就有一个很好的点子,由伦敦大学玛丽皇后学院一位极富创意的生化学教授约翰·艾伦提出。
艾伦毫无疑问极为出众,我连续三本书都写过他,每本书里都有他与众不同的开创性想法。
就像所有伟大的想法一样,该想法也穿透层层复杂现象直捣事物核心。
虽然它不见得正确——毕竟科学上许多伟大的想法也被证明是错的。
但就算如此,它还是可以告诉我们某种可能,并据此设计实验,最终指引科学家走向正确的方向。
它既给我们洞察力也给我们灵感。
艾伦说,很多细菌都会随着环境的变化打开或关闭它们的基因,这在细菌身上十分常见。
而环境中最大的改变莫过于原料的有无了。
也就是说,如果环境中缺乏某种原料的话,细菌就不会浪费能量,生产处理这种原料所需的蛋白质。
它会直接关闭生产线,直到新的信号进来。
因此艾伦假设存在一个会变化的环境,比如形成的叠层石的浅海区,会喷出硫化氢的热泉口旁边,随着潮汐、洋流、季节、热泉活动等因素,环境不断变动。
在艾伦假设中最关键的部分,就是住在这里的细菌要和蓝细菌一样,同时有两个光系统。
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