环形剧场现任负责人，不回答斗兽/变相斗兽(XX为啥能/不能成为地球霸主)相关问题 阅读原文 事实上不止动物，植物、真菌、古虫、变形虫、SAR …… 整个真核域内都没有能自行固定空气中氮元素的物种。拥有固氮酶的物种只分布在细菌域以及少数古菌域类群中 最著名的，豆科植物通过与变形菌门的根瘤菌共生获得了比其他植物多得多的活性氮 古往今来，地球生物圈中几乎所有的进化创新都是取材自既有的性状，即使自然选择的压力再怎么大，也不可能凭空变出一套全新的代谢路径或者一种全新的蛋白质。现有研究认为[1]，固氮相关的基因组在进化史上只在广古菌门的产甲烷菌演化支中出现过一次，其余生物要么通过基因水平转移获得这套基因组，要么像豆类那样与固氮菌共生，要么直接通过食物链吸收细菌固定下来的活性氮 木头的碳氮比非常高，所以专性食木的动物往往在肠道中留有固氮的共生菌落，比如白蚁、船蛆，以及图中的黑线巴拉圭鲇 Panaque nigrolineatus 那么对于作为模板的含钼固氮酶（Mo-Nitrogenase），它由作为外壳的蛋白质（NifDK）以及作为催化反应的活性位点的辅因子（FeMo-co）两部分组成，而后者需要另一套酶来催化组装。对于外层的蛋白质，已经有研究认为它与在细菌中参与叶绿素合成的原叶绿素酸酯还原酶（BchNB）有关，简单来说，固氮作用与该还原酶所负责的特异性还原反应享有同样的电子转移机制，所以有理由假设结构上更简单的 BchNB 就是固氮酶蛋白质外壳的前身；至于 FeMo-co，有学者认为它可能不是最初的辅因子，铁硫簇等其他形式的辅酶可能在最初偶然进入了 BchNB 形成的空腔中，形成了最初的固氮酶，现在的 FeMo-co 是这之后辅因子在自然选择中不断优化的结果 上述的的固氮酶是我们已知的自然进化产生的所有种类固氮酶的统一模板，但它肯定不是唯一的模板，蛋白质不一定非得要原叶绿素酸酯还原酶的三维结构，活性位点也不一定非得要钼或铁。但为什么我们没有发现其他形式的固氮酶？可能的原因很多，比如在当今生物圈能自行固氮不再是个显著的优势，突变出新型固氮酶的个体由于其他原因被随机淘汰掉了等等 固氮酶中的辅因子 FeMo-co 为什么说现在的生物圈中能够固氮不再是个显著的优势了呢？当今的生物圈的活性氮总量虽比起氮元素总量而言微不足道，但确实已经足够供养除人类文明之外[2]的大千世界；相比之下，固氮酶出现前的生物圈所能依赖的氮来源，可能只有闪电以及地质化学产生的微量活性氮，如此窘迫的氮源使得那时拥有固氮能力的生物获得比今天大得多的生存优势。目前的理论认为，虽然固氮酶唯一一次出现是在专性厌氧的类群中，但它的出现可能收到了当时产氧光合生物的影响：最初供养大氧化前生物群落的无机固氮过程的产量不足以支持在大氧化事件中新生的生物群落，造成生物圈中氮资源普遍匮乏，成为驱动生物进化出固氮作用的选择压 但关于固氮作用的所需条件是否是导致动物无法固氮的选择压力这一点，笔者认为不是。固氮消耗的能量很难说比现在动物们摄取氮所消耗的能量要高到哪里去。至于固氮所需的低氧条件，现有的固氮菌中不乏兼性厌氧乃至专性好氧的物种，它们可以通过诸如在固氮场所周围的区域提高呼吸速率等方式来营造低氧环境 所以，为什么动物们不能自己固氮？ 只能说运气不好 阅读原文
