在海底的地殼中發現了微生物的生命
與有機之間的下層樣品的顯微照片 (Frieder Klein/Whoi)
生活通常看起來很稀有和脆弱,但是我們生存的事物具有很好的滲透地球。微生物只是不斷出現出乎意料的時期和極端的地方,最新的是地下地殼深處的深處。
“下海皮是地球探索的最後邊界之一,”伍茲霍爾海洋學機構(WHOI)的微生物學家弗吉尼亞·埃格科姆(Virginia Edgcomb)告訴EOS。
Edgcomb,來自中國湯吉大學的海洋地質學家江托李,同事分析了鑽探的岩石樣本亞特蘭蒂斯銀行,印度洋的一個海底山脊。
在這裡,沿斷層線的上升岩漿將其上方的地下層推向了地殼上方的海洋,從而使科學家更容易進入通常鎖定在上層底層下方的地質層。
亞特蘭蒂斯銀行鑽機的海洋殼圖。 (Li等人,自然,2020年)
研究人員坐落在稱為Gabbro的粗糙,冷卻的岩漿中,在海底750米(2400英尺)中,研究人員發現了稀疏但多樣化的微生物,以某種方式設法堅持在這個嚴酷的黑暗中存在。
這些生物包括chrooccidiopsis,藍細菌的種類以其在極端條件下生活的能力而聞名(極端粒子), 和假單胞菌 細菌以許多不同的方式來代謝能量而聞名。
“生物在敵對環境中生活在海底遠處的存在,”著名的來自Whoi的生物化學家Paraskevi Mara。
許多極端粒子是自養生,是生產自己的食物的生物,就像植物通過光合作用的陽光所做的那樣。這些包括代謝甲烷的微生物在智利的苛刻的Atacama沙漠或使用氫的藍細菌在陸地表面深處。
但是,研究人員出乎意料地發現,至少其中一些低殼微生物並不那麼自給自足。
“我們採用了全新的方法來真正嘗試盡可能地探索這些珍貴樣本,”解釋了Edgecomb。
分析酶活性,脂質生物標誌物和基因表達使研究人員確定一些微生物依靠分解有機物來維持生存。它們可能以有機分子的碎屑為食,例如氨基酸的碎片和脂肪痕跡,通過海洋殼中的裂縫滲入水中。
有些微生物還具有將碳儲存在其細胞中的能力,而另一些微生物可以從稱為的硬分子中提取它多芳烴。
這些“微生物有效回收並存儲可用的有機化合物”,Li及其同事在他們的論文中寫。
在這個地質層中其他地方是否存在類似的生命還有待觀察,因為地殼的其他區域將無法獲得相同的水生養分。但是,生命的證據確實擴大了地球循環的範圍。
“如果您查看深層生物圈的體積,包括下海殼,即使以非常緩慢的代謝速率,它也可能等同於大量的碳,”說Edgecomb。
該研究已發表在自然。