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地球100岁的遐想--生物固氮篇

已有 5107 次阅读 2010-12-28 11:17 |个人分类:民主科学|系统分类:论文交流| 地球, 地质年龄, 百岁老人, 鲜花, 绿草

人类真正认真和科学地研究生物固氮的机理已经有了一百多年的历史。百年来的研究表明
真正具有固氮能力的生物都是些原核微生物,一些真核生物(如豆科植物)固氮也是通过
那些具有固氮酶系统的原核微生物来固氮,所以目前所说的所谓固氮酶都是原核固氮酶。
而且在科学界,还没有完全成功的范例将原核固氮酶在真核细胞里有功能地安置好工作。
因此目前科学界的普遍结论是真核生物不能自身固氮,也不存在真正意义上的真核固氮酶。
既然如此,如果可能只有0.01%的希望能证明真核固氮酶的存在,那么不妨就让我们以99.99%
的胜算先来研究一下所谓“真核固氮酶”不存在的合理性。理由之一就是,如果在茫茫大
自然中已经存在“真核固氮酶”,那么它的优势早应该得以发挥而为人类所发现。

话又说回来,自然界无奇不有,难道真的没有所谓真核固氮酶吗?还是说还没有?譬如说,
我们现在居住着的地球已经45岁(以一亿年为一岁),在她1-2岁的时候,有机生命就进化
了出来。在她20-25岁的时候,植物世界已经十分茂盛,但还是裸子的植物,能开花的植物
稍后才进化出来-- 那是何等的飞跃和壮举。现在人类的生物技术日新月异,有些巧夺天工
的事也并不稀奇。虽然‘人定胜天’的口号已经被人类自己的实践所摈弃,‘欲与天公试
比高’的豪迈气魄却或许还能‘感动上帝’。

对人类所享之大自然的绚丽多彩、多姿和奇妙,被子植物功不可没,正是她,让世界见证
了什么是绿草和鲜花。试想哪怕地球再过上几岁(若干亿年),如果自然界真的得以有机
会像发展“开花”植物那样而发展“获得”了原始“真核固氮酶”变异的生物,那么世界
又将会呈现出何等的景观。会还是不会有这样的“奇迹”出现,或许要等地球100岁寿终
正寝,日后被宇宙人悬挂在墙上,谜底才会昭然。

继续阅读资料:
Cheng, Q.(程奇)(2008) Perspectives in Biological Nitrogen Fixation Research. J. Integr. Plant Biol. 50(7), 784-796.
Cheng, Q.(程奇), Day, A, Dowson-Day, M., Shen, G.F. and Dixon, R. (2005) The Klebsiella pneumoniae nitrogenase Fe protein gene (nifH) functionally substitute for the chlL gene in Chlamydomonas reinhardtii. Biochemical and Biophysical Research Communication 329, 966-975.
Yang, J.(杨继) and Cheng, Q.(程奇)(2004) Origin and Evolution of the Light-Dependent Protochlorophyllide Oxidase (LPOR) Genes. Plant Biology 6 (5): 537-544.
Dixon,R., Cheng,Q.(程奇), Shen,G., Day,A. and Dowson-Day,M. (1997) Nif gene transfer and expression in chloroplasts: prospects and problems. Plant and Soil 194: 193-203.



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