生命通常看起來稀少而脆弱,但我們的生物已經(jīng)很好地滲透到地球上。微生物只是在意想不到的時間和極端的地方不斷生長,最新的微生物是在地殼下部的海底深處。
伍茲霍爾海洋學研究所(WHOI)的微生物學家弗吉尼亞·埃德格科姆(Virginia Edgcomb)告訴Eos:“低層地殼是探索地球生命的最后領域之一。”
Edgcomb,中國同濟大學海洋地質(zhì)學家李江濤及其同事分析了從印度洋海底山脊亞特蘭蒂斯銀行(Atlantis Bank)鉆取的巖石樣本。
在這里,沿著斷層線上升的巖漿推高了它上面的地球?qū)樱瓜碌貧け┞队谏戏降暮Q?,使科學家更容易進入通常被鎖定在上地殼玄武巖下的地質(zhì)層。研究人員位于海底以下750米(2,400英尺)的粗糙,冷卻的巖漿中,研究人員發(fā)現(xiàn)了稀疏但種類繁多的微生物,從而設法在這種惡劣的黑暗中依舊存在。
這些生物包括Chroococcidiopsis,藍藻為自己的能力生活在極端條件下(已知的種極端微生物),和假單胞菌的細菌,因為他們可以代謝能量的許多不同的方式聞名。
WHOI的生物化學家Paraskevi Mara指出:“在海底下生存的有機生物生活在敵對的環(huán)境中。”
許多極端微生物是自養(yǎng)生物,是產(chǎn)生自身食物的生物,就像植物通過光合作用的陽光所做的那樣。這些微生物包括代謝在智利惡劣的干旱阿塔卡馬沙漠以下80厘米(30英寸)處發(fā)現(xiàn)的甲烷的微生物,或在地面以下深處使用氫的藍細菌。
但是,出乎意料的是,研究人員發(fā)現(xiàn),這些低地殼微生物中至少有一些不是那么自給自足。
Edgecomb解釋說:“我們采用了全新的方法來真正嘗試盡可能深入地探索這些珍貴的樣品。”
分析酶的活性,脂質(zhì)生物標志物和基因表達可以使研究人員確定某些微生物依靠分解有機物來維持生命。它們很可能以有機分子碎片為食,例如氨基酸片段和微量脂肪,通過大洋地殼的裂縫滲入水中。
一些微生物還具有將碳儲存在細胞中的能力,而另一些微生物則可以從稱為多芳烴的堅韌分子中提取碳。
Li及其同事在論文中寫道,這些“微生物有效地回收利用并存儲了可用的有機化合物”。