@ 2020.04.06 , 09:00

海底深處的微生物與火星生命

科學家在太平洋海底深處的粘土中發現了數量驚人的細菌,提示火星的表面之下或許也有類似微生物。

根據本周的一篇在《傳播生物學》上發表的論文,太平洋海底深處的古老火山巖為微生物群落提供了棲息地。這些微生物在海底以下100米深處被發現,聚集在古老的富含粘土的火山巖裂縫中。

“生命不會放過每一個縫隙。”評論員珍妮弗·比德爾說,她在特拉華大學任副教授。“過去20年的論文暗示了這種可能性:大洋地殼的裂縫中可能存在許多微生物。這篇論文是該假設的第一個鮮活的證據,之前的證據來自化石。”

先前已經發現地下微生物。例如,早在2006年,科學家就在地表以下3200米處發現了細菌,而在2018年,科學家發現西班牙一處廢棄礦井下數百米處能進行光合作用的細菌。上個月有一篇論文,描述了生活在海底下約792米的微生物群落。

現今這一新發現與眾不同之處在于,這些微生物是活的,并且是從距今1350萬到1.04億年不等的古老火山巖中提取的。新論文表明,微生物們可以在這樣極端的棲息地繁衍。

論文的一作,日本東京大學的悅和鈴木Yohey Suzuki于2010年收集了樣品。研究人員選擇了大溪地和新西蘭之間太平洋底部的三個不同地點。為了排除污染源,科學家們選擇了遠離熱液噴泉的區域。

將一根長度為5.7公里的金屬管從海面伸到海底,鉆機再從海底往下鉆120米。最初的75米,是厚厚的泥漿,接著又鉆進了45米,穿過堅硬的巖石。

取得樣本送到實驗室后,科學家發現火山巖裂縫內的細菌。這些細小的裂縫(不到1毫米寬)是在熱熔巖冷卻時形成的。

鈴木發現細菌的密度驚人,達到每立方厘米100億個細菌,與人類腸道中的細菌密度大致相同。而海底表面每立方厘米僅100個細菌。

這些細菌很可能被富含礦物質的粘土所吸引,為以氧氣和有機物為食的好氧微生物提供了合適的棲息地。正如比德爾所說:“粘土表面帶電,細菌更容易粘附。” 使用DNA分析,研究人員確定了從不同位置提取的獨特但相似的好氧菌種。

鈴木在新聞稿中說:“沒有人能想到海底下面的堅硬巖石中會有生命,這可能會對地外生命的探索有所啟發。” “我現在非常期望自己能在火星上找到生命。”

鈴木和他的同事們不久將與美國宇航局合作,共同制定一項計劃,將火星巖石帶回地球進行分析。即將在今年夏末啟動的“毅力”號火星探測車是專門為此目的設計的。探測車將收集到的材料存放在火星表面,為將來的火星返程任務準備。

鈴木說,在太平洋海底發現的粘土礦物可能與火星上的礦物相似。他說:“礦物質就像指紋,說明粘土形成時的條件。” “中性至弱堿性水平,低溫,中等鹽度,富鐵環境,玄武巖—所有這些條件在深海和火星表面都很相似。”

然而,比德爾對新論文的天體生物學影響持謹慎態度。她解釋說:“火星可能缺少生命所需元素的完整生物化學循環,”她說:“需要有其他東西才能使生命生存。”

隨著火星樣品返回任務的進行,我們可以很快檢驗這一理論。在我們拿到火星地層樣本之前,可能不會有令人滿意的答案,而“毅力”號還無法做到。目前,這只是引人入勝的猜測。

本文譯自 Gizmodo,由譯者 Mork 基于創作共用協議(BY-NC)發布。


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