研究人员发现许多水生微生物的光能转换比以前已知的更复杂

植物通过光合作用将光转化为一种可以使用的能量形式——一种叫做三磷酸腺苷(ATP)的分子。这是一个复杂的过程，还会产生糖，植物以后可以将其用作能量，以及氧气。一些生活在水源暴露在光层中的细菌也可以将光转化为ATP，但它们使用的过程比光合作用更简单，效率更低。尽管如此，以色列理工学院的研究人员现在发现这个过程并不像以前想象的那么简单和有限。

视紫红质是细菌用来产生ATP的光驱动质子泵。光合作用是一个涉及多个阶段和蛋白质的过程，而视紫红质则自己执行一切。它不是效率更高，而是像中世纪车间和现代工厂之间的区别。视紫红质被一种称为“视网膜”的分子激活，该分子吸收光。具体来说，在这些蛋白质中，视网膜吸收绿光。一种不同的分子，类胡萝卜素“天线”，也可以使其吸收蓝光，增加视紫红质可以产生的能量。

然而，到目前为止，这些触角仅在两种罕见的细菌物种中发现，而生活在海洋和湖泊表面的细菌中有一半含有视紫红质基因。

对于在以色列理工学院Oded Béjà教授的指导下工作的研究生Ariel Chazan来说，这似乎很奇怪。能够吸收蓝色范围内的光是有利的，因为蓝光会深入水中。类胡萝卜素在自然界中广泛存在。难道一个有用的工具会躺在周围，没有细菌会捡起它吗?查赞先生假设，许多细菌使用的触角尚未被发现。他开始寻找他们。

你如何在不知道你到底在寻找什么的情况下找到一个分子?查赞先生去钓鱼了。他从基内雷特湖收集水，并分离出已知的视紫红质子泵。然后他用它们作为诱饵，在同一水域中钓到潜在的触角。附着在视紫红质上并在蓝光下增加能量输出的分子是他正在寻找的分子。他找到了很多。科学家在视紫红质的背景下并不熟悉的许多分子变体，微生物显然正在使用从它们所暴露的光中产生更多的能量。

在基内雷特湖发生一些事情是一回事。但是，如果同样的事情发生在世界各地的海洋中，那就是开创性的。因此，Chazan先生开始对海水进行同样的实验。他还在努力证明其他事情：他发现的分子不仅在试管中，而且在活细胞内都是有效的视紫红质触角。所有实验都被证明是积极的。

“这是关于地球上初级生产者的新知识 - 从无机能源中产生生物可用能量的生物。其他生物吃这些，因此使用系统中已有的能量。因此，我们发现进入食物链的能量比以前所知的要多，“查赞说，并解释了他的发现的重要性。科学界一致认为这项研究具有深远的影响，最近发表在《自然》杂志上。

这项工作由一个国际团队完成，其中包括来自，西班牙和以色列的团体。查赞先生使用的“”方法很古老，几乎已经过时了。“当我提出它时，人们有点怀疑，”他说。

“但我喜欢以以前从未使用过的方式应用现有技术。我们不应该仅仅因为我们的工具箱里有更新、更闪亮的东西而忘记旧工具。到野外去，看看大自然给了我们什么，比订购清洁的工业生产试剂盒和在实验室里做所有事情需要更多的努力。但是那些无菌试剂盒离我们希望研究的自然环境更远，东西在过渡中丢失了。