揭秘地下生態(tài)系統(tǒng)

科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了包含數(shù)十億微生物的巨大地下生態(tài)系統(tǒng)。

編譯 許林玉

根據(jù)“深部生命”領(lǐng)域的研究，地球比以前想象的要活躍得多，我們腳下有著豐富的生態(tài)系統(tǒng)，幾乎是全球海洋生物的兩倍。科學(xué)家們估計，在地下極熱、高壓、無光照、缺乏營養(yǎng)的條件下，地下生物圈仍然充滿了150億至230億噸微生物，是地球上所有人體重總和的數(shù)百倍。

參與“深碳觀測”計劃的研究人員說，地下物種的多樣性可以與亞馬遜或加拉帕戈斯群島相媲美。地下環(huán)境在很大程度上仍然保持原樣，因為人們還沒有探測到大部分的地表下巖石?！斑@就像在地球上發(fā)現(xiàn)了一個全新的生命寶庫，我們一直在發(fā)現(xiàn)新的生命類型。地球上有太多的生命存在于地球內(nèi)部，而不是在地球表面?！泵绹锛{西大學(xué)副教授卡倫·勞埃德（Karen Lloyd）說。該團(tuán)隊匯集了來自52個國家的1 200名科學(xué)家，他們的研究領(lǐng)域包括地質(zhì)學(xué)、微生物學(xué)、化學(xué)和物理學(xué)。

研究結(jié)果表明，70%的地球細(xì)菌和古生菌生活在地下，包括生活在硫磺泉中的帶刺高原菌和生活在海底熱液噴口（121攝氏度）的單細(xì)胞生物地球?qū)幽ぐ吐逦骶??？茖W(xué)家們一直在努力尋找生命不可能存在的下限，但他們挖掘得越深，發(fā)現(xiàn)的生命就越多。目前最高溫紀(jì)錄為122攝氏度，研究人員相信，如果他們繼續(xù)探索并開發(fā)更先進(jìn)的儀器，這一記錄將被打破。

在地表以下2 500米處發(fā)現(xiàn)的一種生物已經(jīng)在地下埋藏了數(shù)百萬年，可能根本無須依賴太陽的能量。相反，產(chǎn)烷菌找到了一種在這種低能量環(huán)境中生產(chǎn)甲烷的方法。勞埃德表示：“對我來說，最奇怪的是有些生物可以活上千年。它們的新陳代謝活動非?；钴S，但處于停滯狀態(tài)，維持生命所需的能量比我們想象的要少?！?/p>

美國俄勒岡州立大學(xué)微生物生態(tài)學(xué)家里克·科爾韋爾（Rick Colwell）說：“地下生命的時間尺度完全不同。有些微生物已經(jīng)存活了數(shù)千年，除了構(gòu)造板塊的移動、地震或火山爆發(fā)，它們幾乎沒有活動過。而我們?nèi)祟悆A向于采用相對快速的過程，如以太陽為基礎(chǔ)的晝夜周期或以月球為基礎(chǔ)的月球周期，但這些生物是地質(zhì)時間尺度上緩慢而持續(xù)的循環(huán)的一部分?！?/p>

研究人員介紹說，他們的發(fā)現(xiàn)得益于兩項技術(shù)進(jìn)步，一是鉆頭可以進(jìn)入到地殼之下更深的地方，二是顯微鏡的改進(jìn)使得生命可以在越來越小的尺度上被探測到。

地下生物圈因地質(zhì)和地理條件而異，它們的總體積估計超過20億立方千米，未來可能還會進(jìn)一步擴(kuò)大。但生命是從地下往上繁殖的還是從地表往下繁殖的？關(guān)于生命與地球如何共同進(jìn)化的問題將揭示什么？這些都是未解之謎。 卡內(nèi)基科學(xué)研究所礦物學(xué)家羅伯特·哈森（Robert Hazen）說：“如果地球上的生命與我們所期待的如此大相徑庭，那我們在探索其他星球上的生命時，還會有怎樣的未解之謎等待著我們呢？”

資料來源 The Guardian