海床地殼下有大量細菌繁殖

易家康

科學家首次查明太平洋海床下300米處有獨特細菌聚集生存。這是迄今最為詳細地研究海洋地殼內(nèi)的生命形態(tài)。這項研究預(yù)示海床底下存在一個規(guī)模龐大和實際上鮮為人知的生態(tài)系統(tǒng)，該生態(tài)系統(tǒng)不依靠太陽能運行。

那里發(fā)現(xiàn)的幾乎每一種微生物都屬于一個全新的物種。美國俄勒岡州立大學的斯蒂芬·喬瓦洛尼指出：“這是一個非常怪誕的有機物群落。”

喬瓦洛尼的研究小組在俄勒岡州沿海外靠近圣胡安大洋中脊中心處一個采樣孔中獲得了樣品。該鉆孔穿過250米的沉積層和50米的玄武巖地殼，是早在1996年鉆探用以獲取地質(zhì)資料的。不過它也為科學家查明更多有關(guān)生存海洋地殼中微生物提供了一個難得的機會。

采樣孔底部的流體處在高壓下且溫度達到攝氏65度。喬瓦洛尼的研究小組采集了一些這樣的流體。他們發(fā)現(xiàn)流體中尚未生成任何細菌，不過通過與已知物種DNA分子序列比較后，他們對樣品成份進行了分類。其中某些物種擁有的DNA類似海底熱泉口邊緣的微生物，然而采樣孔生態(tài)區(qū)微生物與其他深海微生物幾乎毫無共同之處。那里大量繁殖的物種類似一種稱為Ammonifex degensii的細菌。這種細菌以氫和硝酸鹽合成反應(yīng)生成氨的方式獲取能量。研究小組在鉆孔內(nèi)流體中發(fā)現(xiàn)大量氨，從而支持眾多近期發(fā)現(xiàn)的細菌也以這種方式獲得能量的設(shè)想。

流體還含有豐富的長鏈有機分子，不過這些長鏈有機分子來自何處仍然是不解之謎。其碳同位素成份表明它們不是生物演化過程的產(chǎn)物。

喬瓦洛尼認為這項研究提供了一個觀察人類目前一無所知的廣褒生態(tài)系統(tǒng)的窗口。他說：“采樣分析只不過展示一下可能存在豐富多彩、瞬息多變生態(tài)環(huán)境的縮影。”賓夕法尼亞州西切斯特大學研究巖石微生物專家拉塞爾·弗里蘭持同樣看法，他評論到：“這種生物圈比我們往常想像的大得多。”

研究這樣極端生態(tài)環(huán)境可能會對其他行星存在生命的可能性帶來光明。比如火星從表面上看顯得死寂沉沉，但是深入地層下幾乎肯定存在液態(tài)水因而可能孕育生命。弗里蘭指出：“現(xiàn)在看來越來越有可能當你踏上另一個行星，雖然其外表看上去死氣沉沉，但是你一定會發(fā)現(xiàn)一些異乎尋常的生物。”