据外媒报道,科学家在地表下发现了一个巨大且相互交织的微生物网络,总规模是全球海洋体积的两倍。
科学家在海底钻了一个2.5公里深的洞,发现了一个巨大的“深海生物”森林,这个森林可能已经存在了数百万年。
这些生物可以承受惊人的温度,并且可以在没有阳光和几乎没有营养的环境中以僵尸状态生活。
科学家认为,这些生物体内所含的碳总量可达150至230亿吨,是全球人类总质量的385倍。
来自世界各地的研究人员参与了这项为期十年的调查项目,发现地球上70%的细菌生活在地下。由于这些细菌的分布与太平洋上的加拉帕戈斯群岛非常相似,科学家们将这个前沿领域称为“地下深处的岛屿”。但与这个以野生动物和达尔文闻名的岛屿不同,这个全新的地下世界仍然是一片从未被人类破坏过的“处女地”。
就在美国地球物理联盟年会即将召开之际,参与深碳观测站的研究人员公布了地下深处估计的生命总量。
海洋生物实验室的米奇索金说:“探索地下深处有点像探索亚马逊雨林。“生命无处不在,意想不到的稀有微生物无处不在。”
科学家从地下5公里的地雷和水井中提取了一些微生物样本,并创建了一个隐藏在地下的生态系统模型。
目前,在海洋环境中,最深的生命记录大约在陆地以下5公里和海面以下10.5公里。
科学家认为,这个地下生物圈的规模约为20至23亿立方公里,相当于海洋总体积的两倍。它包括地球上的三大生物类型,——古细菌、细菌和原核生物。每立方公里至少含有7.5吨碳。
古细菌是一种没有膜核的微生物,在进化史上有着独特的地位。科学家认为,在这个巨大的地下迷宫中,不仅有细菌,还有古细菌。此外,一些原始真核生物(微生物或有膜核的多细胞生物)也生活在这里。
细菌和古细菌主宰着地球的深处,它们共同构成了地球的“微生物暗物质”。
参与这一国际项目的科学家认为,这一发现将极大地改变人类在生命之树中的地位,地下生命的多样性可能超过地表生命。
长期以来,科学家们一直认为地球上的生命形式是有绝对极限的,但随着研究人员发现越来越多的生态系统,这个极限从未被确定。根据这一理论,无论温度、压力和能量有多少种组合,地球上的生命总量都必须有一个上限。
目前自然界中能够耐受最高温度的生物是Geogemma barossii,一种生活在海底温泉中的单细胞生物。它的细胞是球形的,可以在高达121摄氏度的环境中生存和繁殖。相比之下,表面记录的最高温度只有71摄氏度,这与一份做得很好的牛排相似。
“深层生命可能会对全球生化循环产生重大影响,因此也会影响地表世界。”德国不来梅大学的Kai-Uwe Hinrichs指出。
但在量化这种影响之前,我们还有很长的路要走。
“即使在黑暗和能源匮乏的环境中,地下生态系统也能以独特的方式进化,并持续数百万年。”海洋地球科学技术研究所的稻盛和夫指出。
“更好地理解深层生命,将启发我们以新的方式看待行星的宜居性,让我们发现为什么生命能够在地球上进化,以及它是否能够存在于火星或其他天体的表面。”
得益于不断降低的DNA测序技术成本和深海钻探技术的最新突破,科学家们能够做出这些发现。
美国田纳西大学的卡伦劳埃德说:“十年前,我们对主宰地下生物圈的细菌和微生物的生理知识知之甚少。“现在我们知道,在地球上的许多地方,它们只把大部分能量用于生存,而不是生长。这种生活方式真的很有趣。”
“我们现在知道地下生活非常普遍。十年前,我们只在少数地方进行了抽样研究,这些地方都是我们期望发现生命的地方。但是现在,由于超深采样技术,我们几乎可以在任何地方找到它们。然而,与整个深层生物圈相比,我们采集的样本只有9根牛一毛。”
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