在110℃生長的微生物是中度耐鹽硫酸鹽還原古菌
依據經驗,只要溫度合適、時間足夠長(地質年代),微生物
就能夠生長繁殖。如果保持厭氧環境,有機物(營養物質)或Hz(
能源)充足,則硫酸鹽(作為電子受體)將被還原,有機物或H2(
電子供體)將被氧化。該過程稱為硫酸鹽還原或硫酸鹽呼吸,涉及
的微生物就是硫酸鹽還原菌。
因此,硫酸鹽還原菌能夠廣泛生長于含硫酸鹽的厭氧環境中(
沉積物、土壤、地下水或生物體內的缺氧環境),部分硫酸鹽還原
菌也能夠生長于有氧條件下(海水)。硫酸鹽還原菌廣泛的生存環
境還包括所有的低溫油藏,本源微生物可能是原始沉積時就已存在
的微生物。奇怪的是,這些微生物進化緩慢,即使歷經數十或數百
萬年的時間,仍然能在完全獨立、相隔很遠的油田找到相同的微生
物。溫度的限制程度比預想的高得多,目前,已認識的能夠在110
℃生長的微生物是中度耐鹽的硫酸鹽還原古菌,但通常認為80℃是
微生物生長的溫度上限。
通過微生物利用研究,發現其與官方化學命名差異很大(非酸
揮發性硫化物也包括了黃鐵礦和元素硫)。而且,硫代硫酸鹽很難
檢測和分析
硫代硫酸鹽也廣泛分布于海洋沉積物中,處于完全好氧地帶和
完全厭氧地帶之間的過渡帶。因此,在原油或硫化物的黑色背景下
,元素硫的黃色粉末清晰可見,但很少能看見元素硫形成。通常氧
氣與來源于油藏的所謂去氣流體和沉淀池溢出液混合,油藏去氣流
體也含有部分摻氣流體和未處理的外部流體,如未處理的海水。
由于生物圈中廣泛分布著硫代硫酸鹽,大部分硫酸鹽還原菌都
能夠直接將硫代硫酸鹽還原為硫化物,生長速率甚至高于硫酸鹽還
原,表明這些微生物可能更傾向于硫代硫酸鹽還原,稱為硫代硫酸
鹽還原菌(TRB),而非硫酸鹽還原菌。這些微生物只能以硫代硫酸
鹽作為電子受體,而不能利用硫酸鹽,構成了多樣性豐富的微生物
菌群,包括近期獲得的新屬、新種,如食縮氨酸硫代硫酸鹽還原弧
菌。然而,硫代硫酸鹽還原并不是一個呼吸過程,而僅僅是一個解
毒過程;對硫代硫酸鹽還原菌產生毒害作用的是發酵代謝產生的分
子氫。