據(jù)外媒報道,科學(xué)家在地表下發(fā)現(xiàn)了一個巨大且相互交織的微生物網(wǎng)絡(luò),總規(guī)模是全球海洋體積的兩倍。
科學(xué)家在海底鉆了一個2.5公里深的洞,發(fā)現(xiàn)了一個巨大的“深海生物”森林,這個森林可能已經(jīng)存在了數(shù)百萬年。
這些生物可以承受驚人的溫度,并且可以在沒有陽光和幾乎沒有營養(yǎng)的環(huán)境中以僵尸狀態(tài)生活。
科學(xué)家認(rèn)為,這些生物體內(nèi)所含的碳總量可達(dá)150至230億噸,是全球人類總質(zhì)量的385倍。
來自世界各地的研究人員參與了這項為期十年的調(diào)查項目,發(fā)現(xiàn)地球上70%的細(xì)菌生活在地下。由于這些細(xì)菌的分布與太平洋上的加拉帕戈斯群島非常相似,科學(xué)家們將這個前沿領(lǐng)域稱為“地下深處的島嶼”。但與這個以野生動物和達(dá)爾文聞名的島嶼不同,這個全新的地下世界仍然是一片從未被人類破壞過的“處女地”。
就在美國地球物理聯(lián)盟年會即將召開之際,參與深碳觀測站的研究人員公布了地下深處估計的生命總量。
海洋生物實驗室的米奇索金說:“探索地下深處有點像探索亞馬遜雨林?!吧鼰o處不在,意想不到的稀有微生物無處不在。”
科學(xué)家從地下5公里的地雷和水井中提取了一些微生物樣本,并創(chuàng)建了一個隱藏在地下的生態(tài)系統(tǒng)模型。
目前,在海洋環(huán)境中,最深的生命記錄大約在陸地以下5公里和海面以下10.5公里。
科學(xué)家認(rèn)為,這個地下生物圈的規(guī)模約為20至23億立方公里,相當(dāng)于海洋總體積的兩倍。它包括地球上的三大生物類型,——古細(xì)菌、細(xì)菌和原核生物。每立方公里至少含有7.5噸碳。
古細(xì)菌是一種沒有膜核的微生物,在進(jìn)化史上有著獨特的地位??茖W(xué)家認(rèn)為,在這個巨大的地下迷宮中,不僅有細(xì)菌,還有古細(xì)菌。此外,一些原始真核生物(微生物或有膜核的多細(xì)胞生物)也生活在這里。
細(xì)菌和古細(xì)菌主宰著地球的深處,它們共同構(gòu)成了地球的“微生物暗物質(zhì)”。
參與這一國際項目的科學(xué)家認(rèn)為,這一發(fā)現(xiàn)將極大地改變?nèi)祟愒谏畼渲械牡匚?,地下生命的多樣性可能超過地表生命。
長期以來,科學(xué)家們一直認(rèn)為地球上的生命形式是有絕對極限的,但隨著研究人員發(fā)現(xiàn)越來越多的生態(tài)系統(tǒng),這個極限從未被確定。根據(jù)這一理論,無論溫度、壓力和能量有多少種組合,地球上的生命總量都必須有一個上限。
目前自然界中能夠耐受最高溫度的生物是Geogemma barossii,一種生活在海底溫泉中的單細(xì)胞生物。它的細(xì)胞是球形的,可以在高達(dá)121攝氏度的環(huán)境中生存和繁殖。相比之下,表面記錄的最高溫度只有71攝氏度,這與一份做得很好的牛排相似。
“深層生命可能會對全球生化循環(huán)產(chǎn)生重大影響,因此也會影響地表世界。”德國不來梅大學(xué)的Kai-Uwe Hinrichs指出。
但在量化這種影響之前,我們還有很長的路要走。
“即使在黑暗和能源匱乏的環(huán)境中,地下生態(tài)系統(tǒng)也能以獨特的方式進(jìn)化,并持續(xù)數(shù)百萬年?!焙Q蟮厍蚩茖W(xué)技術(shù)研究所的稻盛和夫指出。
“更好地理解深層生命,將啟發(fā)我們以新的方式看待行星的宜居性,讓我們發(fā)現(xiàn)為什么生命能夠在地球上進(jìn)化,以及它是否能夠存在于火星或其他天體的表面。”
得益于不斷降低的DNA測序技術(shù)成本和深海鉆探技術(shù)的最新突破,科學(xué)家們能夠做出這些發(fā)現(xiàn)。
美國田納西大學(xué)的卡倫勞埃德說:“十年前,我們對主宰地下生物圈的細(xì)菌和微生物的生理知識知之甚少?!艾F(xiàn)在我們知道,在地球上的許多地方,它們只把大部分能量用于生存,而不是生長。這種生活方式真的很有趣?!?
“我們現(xiàn)在知道地下生活非常普遍。十年前,我們只在少數(shù)地方進(jìn)行了抽樣研究,這些地方都是我們期望發(fā)現(xiàn)生命的地方。但是現(xiàn)在,由于超深采樣技術(shù),我們幾乎可以在任何地方找到它們。然而,與整個深層生物圈相比,我們采集的樣本只有9根牛一毛?!?
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