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19种微生物建地下世界 真正统治者藏地球深处

http://www.kexue.com 2013-12-13 10:10:08 凤凰科技  发表评论


地球深处19名微生物统治者无所不在

  无论科学家们观察地壳深处的哪个地方,相同的19种微生物总是会出现,没有人知道这些微生物是如何实现全球化的。在地球表面,不同的地方会有完全不同的生物体,即使环境条件非常相似:南极有企鹅,但北极却有北极熊。一个物种只能在可以自由穿行的前提下更广泛的传播。“鸟类和鱼类物种虽然远隔重洋但彼此相似,这是很容易理解的,”位于美国东兰辛密歇根州立大学的马特·施伦克(Matt Schrenk)这样说道。“但是想象相隔16000千米、生存在岩石裂缝里的微生物彼此几乎相同,这并非易事。”

  地球深处的群落

  施伦克和一支国际研究小组进行了深处生命调查,探测了地下100米至2000米深处的情况。它们利用井筒和钻探设备开掘了全球不同地区,从加拿大到南极以及海底。从地下深处带回的样本被送至美国马萨诸塞州伍兹霍尔的海洋生物实验室,在那里莎伦·格里姆(Sharon Grim)对样本进行了微生物生命分析。

  移动的微生物

  “在所有的环境里,似乎有一组微生物反复出现。” 美国科瓦利斯俄勒冈州立大学的瑞克·科尔威尔(Rick Colwell)教授这样说道,他将格里姆的早期结果展示在美国旧金山召开的美国地球物理学协会会议上。“有些非常罕见,大约只占地球上存在的全部生命的百分之零点几,然而,它们却存在地球深处。”

  研究人员感到非常困惑,无法找到一个好的解释。“就这些生命体是如何广泛的传播,提出单一的假设似乎非常困难,”科尔威尔说道。可能微生物会在地下移动,但解释南非金矿是如何与印度尼西亚海底冰冻的甲烷口袋相连接的,这并非易事。

  另一方面,地下的虫子可能因有限的资源而不得不以相似的方式进化。到目前为止,格里姆正在努力寻找用于普遍鉴别细菌类型的单一基因。很可能所有的微生物都携带相似版本的这个基因,但彼此之间并没有联系。

  施伦克提出一个更具争议性的解释。很多有机体被发现于蛇纹石矿物里,后者形成的环境非常类似于四十多亿年前生命最初开始时所处的环境。施伦克认为微生物可能在相似的原始环境里进化,被板块运动传输至全球不同地方。

  生命的极限

  “这些结果暗示了地下集群现象的普遍性,”加拿大多伦多大学的芭芭拉·舍伍德-洛拉(Barbara Sherwood-Lollar)这样说道,它主要是研究加拿大一座矿里保存的古代生态系统。“确定这是何时以及如何发生的是下一步工作。”

  科尔威尔则相对更谨慎。“我并不觉得这些有机体是从同一地点传播开来的观点非常令人信服,”科尔威尔说道。但考虑到地下深处环境的稳定性,他相信微生物在那里已经存在了永世,也将继续在那里存在,哪怕地面上的生命全部都已灭绝。

  “我更倾向于认为地下生物圈曾经是,未来也将是微生物的避难所,” 科尔威尔说道。“当太阳寿终正寝,地球被烤焦,那将是生命终结的最终地方。”那么,这些神秘的细菌超级入侵者究竟是什么?基因测序还无法为我们提供它们是如何在极端深度、高温和高压等一系列环境里存活的信息,但很有可能它们非常擅长于以不同的方式生存,考虑到地下深处并没有太多食物,科尔威尔认为它们是生命的极限形式,“将它们想象为‘活死人’也不是很夸张。”

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