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地下深处罕见的微生物“僵尸细菌”

2019-01-08 12:54:08

地下深处的“僵尸细菌”与其它生命方法所含的碳元素总量可谓惊人。图为生活在地下1.4公里处的真核生物。地下深处的“僵尸细菌”与其它生命方法所含的碳元素总量可谓惊人。图为生活在地下1.4公里处的真核生物。

新浪科技讯 北京时间1月7日音讯,据国外媒体报道,科学家在地表下方发现了一个巨大的、彼此羁绊的微生物网络,总规划达全球海洋体积的两倍。

科学家在海床下方钻了一个深2.5公里的孔,成果发现了一片巨大的“深层生命”森林,或许现已存在了数百万年之久。

这些生物可接受惊人的温度,可以在毫无阳光、简直不含营养物质的环境中以“僵尸状况”生计。

科学家以为,这些生物体内所含的碳总量可达150至230亿吨,高达全球人类总质量的385倍。

来自全球各地的研讨人员一同参加了这项为期十年的查询项目,成果发现地球上百分之70的细菌都生活在地下。因为这些细菌的散布与太平洋上的加拉帕戈斯群岛极为类似,科学家们将这一前沿范畴称为“地下深处的群岛”。但与这座以野生动物和达尔文出名的岛屿不同,这个全新的地下国际仍是一片“处女地”,彻底不曾遭到过人类的损坏。

图为一种以氢气为生的微生物。科学家在南非约翰内斯堡地下约2.8公里处的一处充溢液体与气体的裂隙中发现了它的存在。图为一种以氢气为生的微生物。科学家在南非约翰内斯堡地下约2.8公里处的一处充溢液体与气体的裂隙中发现了它的存在。

就在美国地球物理联盟行将举行年会之际,参加此次“深碳观测站”(Deep Carbon Observatory)的研讨人员发布了地底深层的生命总量的估测值。

“探究地下深处有点于探究亚马逊热带雨林,”海洋生物实验室的米奇·索金(Mitch Sogin)表明,“四处都是生命,四处都充溢了意想不到的、稀有的微生物。”

科学家从地下5公里深处的陆地矿井和钻井中提取了一些微生物样本,并打造了一个躲藏于地底的生态系统模型。

现在生命到达的最深记载约为陆地下方5公里,在海洋环境中则是海面下方10.5公里。

科学家以为,这个地底生物圈的规划约为20至23亿立方公里,相当于海洋总体积的两倍。其间包括了地球上的三大生物类型——古细菌、细菌及原核生物。每立方公里至少含有7.5吨碳元素。

图为一种可发作甲烷的微生物,发现于日本海岸下方约2公里处的一座地下煤床中。图为一种可发作甲烷的微生物,发现于日本海岸下方约2公里处的一座地下煤床中。

古细菌是一种不含带膜细胞核的微生物,在进化史上有着共同的一席之地。科学家以为,这座巨大的地下迷宫中不只有细菌,也有古细菌的身影。此外,一些原始真核生物(具有带膜细胞核的微生物或多细胞生物)也生计在此处。

细菌和古细菌是地球深处的操纵,一同构成了地球的“微生物暗物质”。

参加此次国际项目的科学家以为,这项发现将使人类在生命之树上所占的方位发作严重改变,地下生命的多样性或许会逾越地表生命。

长期以来,科学家一向以为,地球上的生命存在方法存在一个肯定的约束,但随着研讨人员不断发现越来越多的生态系统,这一约束一直不曾被断定下来。这一理论以为,温度、压力与能量的组合再多,地球生命的总量也必定存在一个无法逾越的上限。

现在天然国际中能接受温度最高的生物为Geogemma barossii,这是一种单细胞生物,生活在海底热泉中。其细胞呈球型,可以在高达121摄氏度的环境中生计繁殖。而比较之下,地表能到达的最高温度记载仅为71摄氏度,和一块全熟的牛排差不多。

“深层生命或许对全球生物化学循环有着严重影响,因而也会影响到地表国际。”德国不莱梅大学的凯乌韦·海因里希(Kai-Uwe Hinrichs)指出。

但要想量化这种影响,咱们还有很长的路要走。

“即便在暗无天日、缺少能量的环境中,地下生态系统也能以共同的方法不断演化,并坚持数百万年之久。”日本海洋地球科学与技能组织的Fumio Inagaki指出。

“对深层生命的进一步了解将启示咱们以全新的方法看待行星宜居性,让咱们得以澄清为何地球上可以演化出生命、以及生命能否在火星外表或其它天体外表存续。”

科学家们之所以能做出这些发现,还要归功于不断下降的DNA测序技能本钱,以及深海钻井技能的最新打破。

“十年前,咱们对操纵地底生物圈的细菌与微生物的生理常识所知甚少,”美国田纳西大学的凯伦·劳埃德(Karen Lloyd)表明,“而现在咱们知道,在地球上的许多当地,它们会将大部分能量只是用于保持生计、而不是成长,这种生活方法真是风趣。”

“咱们现在还了解到,地下生命十分遍及。十年前,咱们只在寥寥几处地址进行了取样研讨,都是咱们预期能找到生命的当地。但现在归功于超深层取样技能,咱们简直在任何当地都能找到它们的存在。不过与整个深层生物圈比较,咱们收集的样本只是是沧海一粟罢了。

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