幕後文章是與國家科學基金會合作提供給生活方面的。
最近，專家西蒙妮·塞里安尼（Simone Cerioni）指導了賓夕法尼亞州立大學的詹恩·麥卡拉迪（Jenn MacAlady）和她的科學家團隊在意大利中部的弗拉薩西洞穴系統中建立了一個黑暗，陡峭的斜坡。在爬上一個特別困難的部分時，Cerioni轉過身檢查了他在他下面的科學家，並註意到他們的面部表情（被大前照燈的狹窄光束引起了人們的關注）似乎問他：“我們如何起床？” Cerioni盡力而為絕地英語，“使用力量……”接受西蒙妮的建議，科學家們發現了自己的立足點並攀升得更高。然而，在其他情況下，洞穴，西蒙妮（Simone）對“部隊”的鼓勵還不夠，而探險只有在硬件（例如繩索，安全帶和升級裝備）的幫助下進行。為什麼Macalady和她的研究團隊的其他成員談判這種危險的地下地形？因為就像許多研究地球歷史的科學家一樣，他們夢想著回到過去。但是，他們不想回到流行的恐龍時代，而是想回到前寒武紀，這是一個關鍵時期，大約在4.5億至5.4億年前。前寒武紀吸引了馬卡拉迪。她說：“前寒武紀期間單細胞微生物的進化成功使地球栩栩如生，並為今天蓬勃發展的多細胞生物的進化奠定了基礎。”但是，由於微生物留下了糟糕的化石記錄，因此麥卡拉迪沒有使用化石記錄來研究地球的氧革命和微生物的進化。取而代之的是，她通過分析地球（無氧）黑暗區域中的現代微生物實例來研究這些現象。但是，這些生物很少見，很難進入，僅在水下或深色的地下環境（或兩者的組合）中發現停滯的水或異常化學條件阻止氧氣穿透。全球洞穴那麼Macalady如何設法訪問如此遙遠的危險環境？通過與專業的咖啡師和洞穴潛水員合作，他們指導她和她的同事到否則將無法觸及的地點，有時代表她收集微生物社區的樣本。到目前為止，由國家科學基金會的資助和NASA，Macalady在意大利，墨西哥，佛羅里達州和巴哈馬的黑暗，缺氧環境中的科學家和洞穴專家之間進行了研究合作。為了最大程度地提高此類合作的生產力，Macalady和她的研究人員不斷地磨練自己的洞穴技巧。他們還訓練洞穴指南，以找到和採樣具有最大研究潛力以及如何進行至關重要的現場觀察的環境類型。神秘的洞穴微生物為什麼Macalady如此致力於探索深，黑暗，危險的洞穴？因為目前對生活在黑暗，缺氧環境中的微生物。她說：“每次探險都可以發現以前未知的生活形式和生活史的重要線索。”那天在弗拉薩西洞穴（Frasassi Caves），麥卡拉迪（Macalady）和她的研究小組介紹了一個遙遠的，缺氧的湖泊的地球化學，僅在洞穴系統中旅行四個小時後才到達。到達那裡，博士學位學生丹·瓊斯（Dan Jones）和意大利洞穴探險家桑德羅·瑪麗安（Sandro Mariani）穿著乾式西服，進入了55度的華氏湖水，並將地球化學探針放到湖面的深層缺氧層中，該層位於湖面以下約8米處。這是標準操作程序：有時，麥卡拉迪的研究團隊甚至會在其他微生物環境中收集微生物樣本，從數十個米的深度中。一旦回到實驗室，Macalady的研究小組就對其微生物樣本中包含的基因序列進行了實驗室分析。這些分析旨在揭示有關採樣微生物與其他已知微生物物種之間進化關係的重要信息，以及有關微生物活動的信息。生長緩慢的粘液例如，通過這些分析，Macalady的Dost Dost Dattagupta Sharmishtha Dattagupta確定了基於化學能的Frasassi Cave System中新的動物 - 微生物關係（或共生）。這種共生，在海底的熱熱通風孔周圍很常見，以前尚不知道在海洋外發生。此外，意大利洞穴潛水員在Frasassi Cave Waters中發現了一個生長緩慢的厭氧粘液。該粘液包含大量的細胞種群，這些細胞通過Macalady的研究團隊目前正在努力理解的新方法產生能量。 Macalady的團隊，其中包括博士學位。 Student Jones，Kat Dawson，Heidi Albrecht和Rebecca McCauley目前正在繼續在弗拉薩西洞穴以及其他意大利洞穴中進行研究。這項工作涉及與包括地質學家Alessandro Montanari，Sandro Galdenzi和Maurizio Mainiero以及Cave Explorers Mariani，Cerioni等的意大利同事合作。在她的最新努力中，她正在研究巴哈馬洪水淹沒的洞穴，這是由國家地理資助的邁阿密大學的專家洞穴潛水員肯尼斯·布羅德的合作。儘管污水坑在表面附近保持新鮮，富含氧氣的水，但它們迅速變得咸和缺氧。因此，馬卡拉迪（Macalady）懷疑這些污水坑以及佛羅里達州的類似污水坑可能會為地球最早的環境提供其他線索。這只是那種讓她探索地球深處的時間旅行。
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編者註： 這項研究得到了國家科學基金會的支持（NSF），聯邦機構負責在科學和工程領域的所有領域資助基礎研究和教育。看到幕後存檔。
