
地球表面以下的地区可能爬有多种生物,现在研究人员揭示了一组奇异的野兽的生命:甲烷刺激的微生物,它们隐藏在热海底火山的裂缝中。
这些微生物称为高温甲烷剂,依赖于其超热的深海通风孔中的氢和二氧化碳以生长,从而排泄甲烷等废物。
在火星等其他世界上过去或现在生活的可能性环境是否适合微生物,通过弄清地球上某些生物的极限限制(或最低要求),将变得更加清晰。
马萨诸塞州大学的微生物学家詹姆斯·霍尔顿(James Holden)在一份声明中说:“在过去的20年中,有证据表明,地下和海洋沉积物中的地下表面上有大量的生物量,也许与表面上的所有动植物一样多。” “我们对深岩中的微生物感兴趣,研究它们的最佳地点是海底火山的热热通风口。温水流带来了他们需要的营养和能源。”
在极端环境中弄清地球下地壳下面隐藏的一种方法是找出有机体的能量需求,然后看看各种斑点是否达到了这些生命的阈值。霍尔顿告诉《生命科学》:“我们真的对'薪水的规模是多少,生活成本是多少?” “微生物有多少能量:薪水。较低的门槛是什么 - 他们需要如此多的能量才能在这种环境中生活。” [画廊:深海通风口的独特生活这是给出的
为此,研究人员从水热通风孔中收集了甲烷基,并尝试在不同级别的氢气上种植它们(以及商业购买的微生物)。从这些实验中,他们发现了这些微生物生存所需的最小氢(它们都需要相同的浓度)。
接下来,霍顿和同事发送了深层潜水车Alvin为了测试两个斑点的发现:轴向火山和努力段,这两个位点沿华盛顿州和俄勒冈州沿海沿海地区山脉沿线的天文台地点,以及在太平洋大洋表面以下约1至1.5英里(1.6至2.4公里)。
Alvin从站点收集了样品黑人吸烟者,在哪里矿物质,过热的水?最多662华氏度(350摄氏度)?通过海底的裂缝从地壳中喷出地壳,还从周围的低温水域中采集了样品。
实验室中发现的氢极限在现场保持。在轴向火山科学家在实验室确定的阈值以上发现氢水平的位置,他们还发现了甲烷造成微生物的证据。在努力中,氢水平低于阈值,有甲烷产生剂的证据在很大程度上不存在。然而,他们发现爱热的甲烷元素可以通过以其他居住在通风口附近的极端生物产生的氢为食来生存。
霍尔顿说,除了对当今地球生物多样性的更全面的画面描绘出来外,这些发现还可能揭示了地球早期的生活,“我们认为[生命]独立于阳光和氧气,”霍尔顿说。
他说,他的研究也可以在地球之外使用。天体生物学社区使用此类数据来排除或排除过去的外星生活例如,火星或木星月亮欧罗巴。
“有多少能量可用,这些生物的'生活成本'是什么,火星是否有足够的能量来支持这种生活?”霍尔顿在电话采访中说。
这项研究本周在《国家科学院学院期刊论文集》上详细介绍,得到了国家科学基金会的支持,NASA天体生物学研究所和国家海洋学大气管理局。
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