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十几个小时之前，来自斯坦福大学的研究人员揭开了困扰他们几十年的谜团，他们在古代细菌中发现了蛋白质，这些蛋白质在合适的条件下会增强其细胞膜，它们的发现有助于科学家追溯几百万年前，古代细菌还在海洋中游弋时的古代气候状况。
最近40年以来，科学家们一直在寻找能与古代气候建立联系的蛋白质，通过这次的发现，科学家可以更准确地利用保存在海洋沉积物中古代细菌膜中发现的脂质或脂肪，估算远古时期海洋的温度。
在较大压力的情况下，古代细菌将通常是双层的细胞膜“合并”融合成单层。它们的细胞膜主要是由脂肪构成的，当温度上升时，细胞膜会像放置在厨房灶台上的牛油一样，变得松软。
一些古代细菌进化了它们的结构，在细胞膜上增加了许多环状的碎片，从而更加致密和坚固，这样的变化可以帮助它们更好的适应气候的变化。细胞膜的结构被很好的保存在海洋沉积物中，通过对环状碎片数量和种类的分析，气候学家可以估算出古代细菌生活的时间以及当时海水表面的温度。这项技术提供了侏罗纪时期海洋是温暖的有力证据，可以一直追溯到1.5亿年前恐龙的鼎盛时期。
发现的细胞膜结构所涉及的蛋白质还解决了另外一些问题，通过细胞膜中的古代脂质，科学家能推断出古代的环境温度，这下技术被称之为“古代温度代理”。
气候学家推测，只有一个古代菌群TaaMuthoTa，负责在开放的海洋中发现环状脂质，并根据水温变化在细胞膜中添加这些环状物。但是，如果其他环境因素，比如盐度和酸度触发了其他古菌群的环状物生成，这可能扰乱它们对温度信号的读取。
根据这项新研究，气候学家松了一口气。研究人员最终证明，古代菌群TaaMuthoTa确实是海洋中环状细胞膜结构的主要来源，可以说是唯一来源，因此之前关于古代海表面温度的观点得到了支持。
这种古代细菌直到20世纪70年代末才被发现，从那时起，古细菌与包括人类在内的更为常见的细菌和真核生物一起被认定为构成生命的第三个全新领域。虽然古代细菌表面上与细菌相似，但生物化学和繁殖方面的差异证明了它们的独特性。许多古代细菌也是极端微生物，它们在像温泉这样的恶劣环境中繁衍生息，在那里其他生物根本无法生存。
为了找到环状蛋白质，研究人员在实验室中对生长和操作最容易的酸钙角菌进行了实验，这种生物是极少数拥有基因系统的古代细菌之一。他们着手寻找哪些蛋白质能使酸钙角菌在细胞膜上形成环状结构。首先，他们通过观察古代细菌的基因组发现了三种可能的基因，但这三种基因都不能构造出环状物质。随后，他们在实验室中创造出缺少一个、两个或全部三个基因的突变体，最终证明其中两个基因是环状结构的组成部分。
这些基因在与TaaMuthoTa共享海洋环境的另一组古代细菌群中未被发现，因此被认为是沉积物样品中环状结构的一个可能的附加来源。由于排除了这一贡献，来自“古代温度代理”的海水温度估计看起来更可靠。
研究人员将研究扩展到世界范围内的海洋取样区，他们从北太平洋的遗传数据中挑选，因此它只能直接与特定的生物群落联系。例如，来自大西洋和地中海的其他数据集应该揭示，TauMuthoTa是否也有责任为那些地区的分子化石奠定基础。“古代温度代理”甚至可以延伸到湖泊和其他环境中，在地球气候编年史中打开更多的页面。
除了进行气候方面的研究之外，分析古代细菌的蛋白质是如何处理膜融合的神秘工作的，可以揭示出新的生物化学，以用于潜在的真实世界应用，如药物发现和材料科学。
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