人命，要么呼吸氧气，要么不呼吸氧气——这条写进教科书的铁律，刚刚被一种来自好意思国黄石公园的细菌给透顶颠覆了！

你没看错，科学家们发现了一种“跨界”人命体，它就像一辆不错同期烧油又充电的搀杂能源汽车，确实能一边进行咱们熟谙的高效“有氧呼吸”，一边运行着陈腐的“无氧呼吸”。这不单是是苟简的切换模式，而是两种本应势不独立的代谢系统，在它体内息争共存，以致还因此长得更快、更壮。

这到底是什么样的“迷之操作”？它又是若何龙套这个人命科学的基本悖论的？今天，让咱们沿途深入黄石公园的滔滔烫泉，揭开这个“代谢古迹”的巧妙面纱。

◆ 01 悖论：氧气，天国与地狱一线之隔

在咱们深入这个故事之前，必须先相识一个中枢矛盾：氧气，既是天国的赠给，亦然地狱的毒药。

关于咱们东说念主类这么的好氧生物来说，莫得氧气就无法生计。氧气就像火种，燃烧咱们体内的能量工场，高效地产出能量。

但关于地球上好多陈腐的厌氧微生物而言，氧气却是致命的毒药。它会羁系这些微生物赖以生计的精密生化机器，让它们的无氧呼吸系统霎时瘫痪。

因此，人命全国一直撤职着一线索会的界线：要么拥抱氧气，成为“光明全国”的住户；要么侧目氧气，在深海、土壤等“晦暗边缘”里靠硫、硝酸盐等物资呼吸。

两者择其一，是刻在人命基因里的生计国法。

关联词，来自蒙大拿州立大学的埃里克·博伊德（Eric Boyd）西宾和他的团队，在黄石公园一个名为“路边西泉”（Roadside West spring）的地点，发现了一个“国法羁系者”——Hydrogenobacter RSW1。这个小家伙，确实在天国与地狱之间走出了一条无东说念主走过的路。

◆ 02 破局：一场“我完全要”的代谢践诺

为了弄证据这个细菌到底有多“秀”，科学家们在践诺室里为它经心狡计了一场代谢大戏：

第一幕：纯无氧环境

科学家只给它提供氢气（食品）和硫磺（无氧呼吸的“氧气替代品”）。成果发现，这个细菌如实能进行无氧呼吸，产生硫化氢。但奇怪的是，它天然辞世并能产生能量（ATP），却不滋长繁衍。就像一辆原地怠速的汽车，引擎在轰鸣，却一步也不往前开。

第二幕：纯有氧环境

拿走硫磺，换上氧气。细菌坐窝运转宽泛滋长，和咱们猜度的相同，是个范例的好氧生物。

激越：有氧+无氧，双重火力全开！

最关节的一幕来了。科学家同期给它提供了氢气、氧气和硫磺。古迹发生了！细菌不仅像第二幕那样欺诈氧气快速滋长，确实还同期像第一幕那样欺诈硫磺产生了硫化氢！

更让东说念主惊怖的是，在这种“双核驱动”模式下，它的滋长速率和最终达到的细胞数目，齐显赫卓绝了只用氧气的“单核”模式。

是以它根底不作念摄取题，而是豪横地说“我完全要”，而且因此变得更强！

为了摒除是“先用完氧气再用硫磺”的可能性，络续东说念主员在践诺中延续补充氧气，但硫化氢的产生从未住手。最终，基因层面的“铁证”也来了：追究有氧呼吸的cox基因和追究无氧硫呼吸的sreA基因，在细菌体内是同期开启的。

至此，人命悖论被透顶龙套！

◆ 03 启示：顶级玩家的生计聪慧与活化石的邃古回响

一个轻细的细菌，为何要进化出如斯复杂以致看似矛盾的生计战术？这背后荫藏着长远的聪慧。

最初，这是顶级玩家的风险对冲战术。

黄石公园的热泉环境极其飘荡，地下喷出的缺氧热泉水与富含氧气的地表空气在这里剧烈搀杂，导致氧气浓度忽高忽低。关于生活在这里的微生物来说，氧气是一种“不厚实”的资源。而RSW1细菌的战术号称好意思满：当氧气富裕时，它就火力全开，高效产能；当氧气不实时，它那永不休歇的无氧呼吸系统就成了“备用发电机”，保证细胞最基本的能量供应和存活。

这不仅是生计，更是濒临不细目环境的顶级聪慧。

其次，它可能是一扇望向邃古地球的窗口。

在20多亿年前的“大氧化事件”中，地球从一个缺氧全国幽静滚动为咱们今天的风物。关于其时的厌氧人命来说，那是一场大难。这个新发现的细菌，约略为咱们模拟了邃古人命是若何卤莽那场危急的。一种能够同期欺诈硫和初生微量氧气的“双料”人命，无疑在阿谁零散的过渡时期领有宽敞的演化上风。

是以，它，可能即是一枚揭示人命演化关节节点的“活化石”。

这个小小的细菌告诉咱们，人命远比咱们思象的更坚毅、更天真、更宽裕创造力。教科书里的“铁律”，只是咱们现时领路下的归来，而广袤的天然界，历久有准备好颠覆这一切的不测惊喜。

下一次当你深呼吸时，约略不错思一思，就在这个星球的某个边缘，有一个小人命，正在一口氧气，一口毒气，用它的方式，推崇着一个朝上天国与地狱的人命神话。

这项络续发表在本年1月27日《天然-通信》杂志上。

参考文件:

Keller, L. M., Colman, D. R. & Boyd, E. S. Simultaneous aerobic and anaerobic respiration in hot spring chemolithotrophic bacteria. Nat Commun 16, 1063 (2025).