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        不只植物£¡地表矿物也在进行¡°光合作用¡±

        张盖伦

        2019年04月24日08:31  来源£º科技日报
         
        原标题£º不只植物£¡地表矿物也在进行¡°光合作用¡±

        太阳光不仅作用于地表生物发生经典光合作用£¬也一直作用于地表矿物发生非经典¡°矿物光合作用?#34180;?#36817;日£¬北京大学地球与空间科学学院鲁?#19981;?#22242;队揭示了自然界无机矿物转化太阳能系统¡£该研究成果4月22日在线发表于¡¶美国科学院院刊¡·¡£

        地球陆地上£¬有机生物和无机矿物共同暴露在阳光下¡£数十亿年来£¬有机生物通过光合作用£¬将太阳能转化为生物化学能¡£那么£¬在地球表面广泛?#26893;?#30340;天然矿物£¬对太阳能是不是就¡°无动于衷¡±呢£¿

        鲁?#19981;?#22242;队对中国北方戈壁¡¢沙漠以及南方喀斯特和红壤等典型地貌中岩石/土壤样品进行了深入系统观测?#27835;Óz?#21457;现直接暴露在太阳光下的岩石/土壤颗粒体表面普遍被一层铁锰£¨氢氧£©氧化物¡°矿物膜¡±£¨mineral coating£©所覆盖¡£¡°矿物膜¡±厚度从数十纳米到上百微米不等£¬其结构构造与化学成分显著区别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物¡£而且£¬¡°矿物膜¡±产出特征和发育状况与日照关系极为密切¡£

        经研究发现£¬这些¡°矿物膜¡±具有明显的可见光光电响应和稳定¡¢灵敏的光电转换能力¡£也就是说£¬地球陆地?#31995;?#26080;机矿物也是太阳光能量吸收与转化的一类重要物质¡£而且£¬¡°矿物膜?#34987;?#20855;有片层状的空间结构£¬这与植物叶绿体的类囊体片状垛叠结构构型有异曲同工之妙¡£

        团队由此提出£¬在阳光照射下地表铁锰氧化物¡°矿物膜¡±是地球上?#26893;?#26368;广的太阳能薄膜¡°新圈层¡±£¬其承载着吸收转化太阳能并驱动地球化学元素循环¡¢地球物质演化与地球环境演变等重要功能¡£

        中科院生物学重点实验室主任林荣呈研究员认为£¬此项发现大大拓展了我们对自然界太阳能利用途径的认识£¬即天然无机矿物也存在与有机光合作用相当的太阳能转化利用系统¡£同时£¬它也给光合作用系统起源和人工光合作用相关研究提供了新视角¡££¨张盖伦£©

        (责编£º刘婧婷¡¢熊旭)

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