【海洋地理】研究发现:海洋地壳"平行宇宙"

英国每日邮报报道，一项最新的研究表明在地球海洋底部可能存在一个拥有生命的“平行宇宙”，这或帮助我们更好的在其它星球搜寻生命的迹象。一支国际科学家小组发现在大西洋海底的玄武岩内生活着微小的生物，大西洋海底被长达2.5千米的海水以及数百米长的沉积物覆盖。这项发表在期刊《自然》上的研究结果显示，海底存在一个广阔的生态系统，后者的特征与之前调查发现的截然不同。
  从美国西海岸海底搜集的岩芯样本包含微生物的踪迹，后者生活在完全无光的环境下并且几乎与上面的世界完全隔离。“我们提供了深埋在海洋地壳的生命的第一批直接证据，”微生物学家马克·利弗（Mark Lever）这样说道。“我们的发现表明化学合成作用很大程度上支持了这种空间广阔的生态系统的存在。”
  科学家普遍认为太阳光是地球上生命存在的先决条件。光合生物利用太阳光将二氧化碳转化为有机物，从而组成地球上食物链的基础。但是生活在海洋地壳多孔岩石里的生命本质上却与之前知晓的任何生命形式有所不同。对它们而言，能量——作为生命存在的根本——主要是来自地球化学过程。
/ F; j# i8 d0 o6 n1 p- P# Y  “海洋地壳玄武岩里有微小的岩脉，水能够流经它们。”利弗博士说道，他现在是丹麦奥尔胡斯大学地球微生物学中心的一名科学家。“水流可能与还原的铁化合物，例如橄榄石，在玄武岩内发生反应，从而释放出氢。微生物利用氢作为能量来源将二氧化碳转化为有机物。”
  法国海洋开发研究所的奥利维尔·卢色尔（OlivierRouxel）博士补充说道：“到目前为止，海洋地壳存在生命的证据主要是基于岩石所包含化学和组织特征，我们仍缺少直接的证据。”
  海洋地壳覆盖了地球60%的表面。如果单纯考虑它的量，那么它应该是地球上最大的生态系统。自20世纪70年代起，研究人员就发现很多当地生态系统，例如温泉，是由化学能量来维持的。
0 S; N$ z% a; N$ l7 q  “温泉主要发现形成于大陆板块边缘，在那里新形成的海洋地壳与海水交汇。”利弗博士说道。“然而，大部分海洋地壳都深埋泥浆层以下，且距离大陆板块边缘地质活跃地区十万千米远。直到现在，我们仍没有直接的证据证明海底有生命存在。”
8 O9 \8 k: f) c) H( e. N! ]' Z  研究人员表示，即使这个巨大的生态系统很可能是以氢为基础，它可能也存在不同的生命形式。将氢氧化的微生物会产生有机物，从而形成海底玄武岩里其它微生物的根本。有的有机物通过产生甲烷或者减少硫酸盐来获得能量，而其它有机物可能通过以发酵的形式分解有机碳来获得能量。
/ C0 H  h3 q1 {; W  利弗博士是研究减少硫磺和产生甲烷有机体的专家，他选择研究的有机物来自海洋地壳获得的玄武岩样本。这些有机物一般以氢作为能量来源，且很少发现存在于海水中。
  利弗博士必须确定，在开采过程中没有其它微生物污染了样本，以及运输过程中没有其它来自海底海水里的微生物进入玄武岩岩脉。“我们搜集了距离汇入玄武岩最近露头处55千米处的岩石样本，”利弗博士解释道。“玄武岩岩脉里的水与海水的化学成分有所不同，例如，它没有光合作用产生的氧气。我们发现的微生物就来自玄武岩。”
* I# `$ K1 ]$ T) H: M  利弗博士采集的玄武岩样本具有350万年历史，但是实验室培育显示这些有机物的DNA并非来自化石。“当我从收集的岩石样本中提取DNA时就发现了这个问题，出人意料的是，我鉴别出了产生甲烷的微生物里的基因。随后我们分析了岩石材料的化学特征，碳同位素的研究提供了确凿的证据表明，有机材料并非来自海水带入的死亡浮游生物，而是形成于海洋地壳内部。”
. O: r3 R; F' ~; x3 B4 F  “此外，硫磺同位素的测定也展示了在同一块岩石里进行了硫元素的微生物循环。这些很可能都是生命的化石特征，但我们在实验室环境下成功的培育了玄武岩里的微生物，并能够测量微生物甲烷产量。”
  美国密歇根州安阿伯市密歇根大学的杰夫·阿尔特（Jeff Alt）补充说道：“我们的工作证明了微生物在玄武岩化学过程中的重要作用，它因此也会影响整个海洋化学过程……
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