微生物是地球上已知最小的生物体几乎随处可见，甚至在寒冷、类似火星的条件的熔岩洞。
在夏威夷岛上，科学家最近发现了各种各样奇妙的新型微生物，它们在地热洞穴、熔岩管和火山喷口中繁衍生息。
这些地下结构形成于 65 至 800 年前，几乎没有阳光照射。 它们还可能含有有毒矿物质和气体。 然而微生物垫是夏威夷熔岩洞的一个共同特征。
这些垫子的样本分别在 2006 年至 2009 年和 2017 年至 2019 年期间采集，揭示了比预期更独特的生命形式。 当研究人员对 70 个样本的单个 RNA 基因进行测序时，常用于鉴定微生物多样性和丰度，他们无法将任何结果与已知的属或物种相匹配，至少可信度不高。
“这表明洞穴和喷气孔是尚未充分开发的多样化生态系统，”写该研究的作者。
继植物之后，微生物占地球生物量的大部分以及地球地下深处的几乎所有生物量。 然而，由于这些生物体非常微小，而且生活在如此极端的环境中，科学家们历来都忽视了它们。
近年来，地下微生物受到了越来越多的关注，因为它们存在于与地球上发现的环境非常相似的环境中。。 但还有很长的路要走。
最近的估计表明99.999% 的微生物物种仍然未知， 领导一些参考它们作为 ”暗物质”。
夏威夷的这项新研究强调了这些生命形式是多么的晦涩难懂。
站点之间的多样性各不相同。 较古老的熔岩管，即年龄在 500 至 800 岁之间的熔岩管，比地热活动场所拥有更多样化的微生物种群，或者年龄不到 400 年。
虽然这些较旧的地点更加多样化，但较年轻且更活跃的样本地点具有更复杂的微生物相互作用，这可能是由于多样性较低。 微生物可能必须共同努力才能更好地生存。
研究人员怀疑微生物需要一段时间才能在火山玄武岩中定居，并且随着周围环境的变化，它们的群落结构也会发生变化。 例如，在较凉爽的洞穴中，变形菌和放线菌更为普遍。
“这就引出了一个问题，极端环境是否有助于创建更具互动性的微生物群落，使微生物更加相互依赖？”奇迹夏威夷大学莫诺阿分校的微生物学家丽贝卡·普雷斯科特。
“如果是这样，那么极端环境是什么导致了这种情况的发生呢？”
在较年轻的熔岩洞中，微生物的亲缘关系往往更为疏远。 这表明，在更恶劣的环境中，竞争是一种更强大的力量，它降低了密切相关的物种并存的机会。
夏威夷洞穴中的钟乳石，上面有白色微生物菌落。 （肯尼思·英厄姆饰演）
几乎所有地点都存在几类细菌，例如氯柔菌和酸杆菌，无论其年龄如何。
这些微生物似乎是其群落中的关键角色。 作者称它们为“中心”物种，因为它们将其他微生物聚集在一起。
Chloroflexi 微生物可能通过在相对黑暗的条件下利用光能来提供生态系统中的碳源。
但就目前而言，这只是猜测。 由于研究中只对一个基因进行了部分测序，普雷斯科特和她的同事无法说出特定微生物在其地下群落中的作用。
“总的来说，这项研究有助于说明在共培养中研究微生物有多么重要，而不是单独培养它们（作为分离物），”说普雷斯科特。
“在自然界中，微生物并不是孤立生长的。相反，它们在来自其他微生物的化学信号海洋中生长、生活并与许多其他微生物相互作用。这可以改变它们的基因表达，影响它们的工作在社区中。”
该研究发表于微生物学前沿。
