湖人队,矿藏也能“光合作用”,康熙王朝电视剧

本报北京4月23日电(记者晋浩天)说起光合作用,想必咱们不会生疏。它是植物、藻类和光养微生物吸收使用光能,将水和二氧化碳转变为有机物和氧气的进程,它保持了地球二氧化碳和氧气的循环。但自然界是否还遍及存在着其他类型的太阳能搜集和使用体系呢?近来,北京大学地球与空间科学学院鲁安怀、李艳、丁竑瑞以及物理学院刘开辉等组成的课题组,在《美国科学院院刊》在线宣布研讨长文,首先发现了自然界中无机矿藏转化太阳能体系,提出太阳光不只作用于地表生物发作经典光合作用,也一向作用于地表矿藏发作非经典“矿藏光合作用”。

据介绍,在自然界已知的太阳光子和元素价电子两种根本能量方式基础上,鲁安怀课题组最新提出矿藏光电子是地表遍及存在的第三种能量方式的理论。这一新发现拓宽了经典光合作用模型,为地球生命活动能量来历及地表地球化学进程吸收使用太阳能供给了新模式,也为太阳系中类地行星如火星外表无机矿藏转化使用太阳能供给了重要学习。

记者了解到,鲁安怀课题组经过对中国北方戈壁、沙漠以及南边喀斯特和红壤等典型地貌中岩石/土壤样品的深化体系观测剖析,发现直接暴露在太阳光下的岩石/土壤颗粒体外表遍及被一层铁锰(氢氧)氧化物“矿藏膜”所掩盖。

“矿藏膜”厚度从数十纳米到上百微米不等,其结构结构与化学成分明显差异于被包覆的岩石或土壤,富含水钠锰矿、针铁矿、赤铁矿等天然半导体矿藏,呈现出“膜”状结构结构特征。

愈加值得注意的是,“矿藏膜”产出特征和发育情况与日照联系极为亲近,如富锰矿藏仅在日光照耀下的红壤矿藏颗粒、喀斯特和戈壁岩石正面“矿藏膜”中呈现,常见半导体功用优秀的层状结构水钠锰矿,而无光照的岩石反面则不富集水钠锰矿。在全球陆地体系中,深色富锰“矿藏膜”的散布恰与太阳光的强辐射区域相吻合。此现象在类地行星外表也有发现,如火星外表相同发现深色富锰“矿藏膜”存在于暴露岩石外表的依据。

这一发现还标明,在锰化合物光电转化功用上,岩石/土壤外表承受太阳光辐射的富锰“矿藏膜”与生物光合作用体系PSII光反应释氧活性中心为锰簇(配)合物殊途同归。

据鲁安怀课题组介绍,经过使用微区与原位光电测验手法,直接测定天然“矿藏膜”半导体光电效应,已取得“矿藏膜”与基岩高分辨率(微米)光电流信号面散布成果。研讨提醒出天然“矿藏膜”具有安稳、活络的日光光子——光电子转化才能,取得其在必定波长下具有稳定光电转化功率的新知道,证明了地球陆地上无机矿藏也是太阳光能量吸收与转化的一类重要物质。

针对地表广泛发育的铁锰氧化物“矿藏膜”具有太阳光光电转化的半导体效应这一自然规律的发现,鲁安怀课题组提出,在阳光照耀下地表铁锰氧化物“矿藏膜”是地球上散布最广的太阳能薄膜“新圈层”,承载着吸收转化太阳能并驱动元素地球化学循环、地球物质演化与地球环境演化等重要功用。

中国科学院光生物学要点试验室主任、研讨员林荣呈表明,此项发现大大拓宽了咱们对自然界太阳能使用途径的新知道,即天然无机矿藏也存在与有机光合作用适当的太阳能转化使用体系,一起,对研讨光合作用体系的来源和人工光合作用供给了新的视角。

作者:晋浩天

声明:该文观念仅代表作者自己,搜狐号系信息发布渠道,搜狐仅供给信息存储空间服务。