科学前沿观天下 笃学明理洞寰宇

地球生物圈复杂多样,但并不全部必须依靠氧气和光合作用才能存在。去年底,科学家发现在我们生活的地表之下,深居着一个巨大的“黑暗生物圈”。在那里,一些地球上最古老的生物茁壮成长。在这项新的研究中,科学家以前所未有的方式量化了微生物世界的“暗物质”。

通过与超过1000名科学家长达10年的合作,劳埃德和深碳观测站(DCO)的研究人员预测,地表之下存在着一片占据20-23亿立方公里的深层生物圈,几乎是全世界海洋体积的两倍。像海洋一样,地下生物圈中存在无数人类不曾获知的生命形式,约含150至230亿吨碳质,相当于地表所有碳质的245至385倍。

该研究结果是由全球数百个试验地获取的数据综合得出,研究人员对从海底2.5公里深处的沉积物样品中提取的微生物以及从5公里深的地表井和钻孔钻出的微生物进行了分析。结果显示,细菌和古细菌这两种形式的微生物在深层生物圈中占据主导地位,据估计占地球上所有细菌和古细菌总量的70%。至于究竟有多少种生物,目前仍然未知。但深碳观测站的科学家表示,预计有数百万种不同类型的生物类型,这需要进一步的研究。

研究人员表示,探索深层地下就好比探索亚马逊热带雨林,那里到处都有生命,到处都是令人敬畏的、超乎寻常的、意想不到的有机体。这些生命形式的独特之处不仅在于它们的外观和栖息地不同寻常,更与它们的生存方式有关。

那些地下生命的生命周期极其缓慢而漫长,在没有阳光的情况下可以依靠从岩石环境中获取的微量化学能量生存。最奇怪的是,有些生物可以存活数千年之久,它们同样具有代谢活性,但处于静止、休眠的状态,所消耗能量远远低于我们的认知。

虽然目前的采样只能触及到地下生物圈的极小一部分,但现有的发现意义重大。或许在如火星等外星世界同样存在着“黑暗生物圈”,这在一定程度上重新定义了“生命”二字。

从某种意义上来说,研究得越深入,进化史也就越久远。分子层面的研究对传统的三域系统提出的质疑,更是一种挑战。研究人员表示,也许我们正在接近一种生命之间的联系,通过深入的生命分析可以获得宇宙最早的生命分支结构。

​该研究结果于2018年12月在美国地球物理联盟(AGU)秋季会议前夕提出,最终报告将于2019年10月公布。让我们期待更多发现!