[圖文]深海發現不可思議生物量

科學家認為生存在地球岩石層與沈積物中的生物佔據了地球生物量的三分之一,甚至還有可能大於我們在地表上發現統計的生物量。本周,馬薩諸塞大學的微生物學家詹姆斯·霍頓和他的同事第一次獲得了生活在海底火山裂縫中的甲烷微生物。















科學家通過深海機器人在海底火山口附近采集樣本,在深海黑煙囪熱液流附近生存著另類生命



就像當長頸鹿和企鵝被首次發現時,生物學家迫不及待地研究它們的棲息地和生活環境那樣,對於生活在地下的微生物,我們也是第一次對它們的棲息地和生存環境進行研究,以確定它們與其他物種之間存在不同點。有證據顯示地下深處以及深海存在著驚人的生物量,它們分布在地殼和海洋沈積物中,其總量可能超過陸地上所有生物量總和。



我們感興趣的是生活在岩石深處的微生物,研究它們的最佳地點是位於海底火山附近的深海熱液噴口,溫度適宜的海水可為它們提供營養和能量來源,這些都是微生物生存所需要的。本項研究結論將使得科學家們對深海生物地球化學循環有了一個前瞻性的理解。根據國家自然科學基金會海洋科學項目主任大衛·蓋利森介紹:『通過本項研究大大增加了我們對深海生物圈微生物過程的理解,在此之前我們對此知之甚少。』



此外,本項研究還可涉及到在三十億年前地球微生物代謝過程的探索,以及什麼樣的微生物可能生存在其他行星上。這是因為在這些微生物中,還存在一種可吸入氫和二氧化碳,釋放出甲烷的細菌,該細菌被認為參與了地球早期大氣成分運動的進程。科學家通過對地下微生物總量的研究主要目的是驗證計算機模型的測試結果,比如熱液噴口流體中極端嗜熱菌、代謝產生甲烷的微生物生存環境中氫含量閾值。相關模型可預測出微生物居住的岩石環境,這些對科學家而言是非常感興趣的,但預測模型也需要繼續完善。



馬薩諸塞大學的研究人員建造了兩個生物反應容器,可通過控制氫的含量進行控制反應速率。研究人員發現生物的生長測量結果是相同的,當提供等量的氫時所有觀察對象的增長速率幾乎相同,同時也有著相同的最低增長閾值。研究人員霍爾頓和埃萊娜在馬薩諸塞大學通過栽培技術尋找自然界中的微生物,並在實驗室中進行研究,此外他們還從位於華盛頓海岸和俄勒岡州海岸外200多英裡的海底火山附近收集高達350攝氏度,約為662華氏度的深海黑煙囪熱液流以及海底裂縫間較低溫度的樣本,其分布在深達一英裡的海底山脈上。



根據研究人員巴特菲爾德介紹:『我們使用專門的采集儀器對深海熱液流中的化學成分和微生物組成進行了測量,通過這些研究了解極端環境下微生物的群落結構與增長速率、生物化學因素等方面的作用下會發生怎樣變化。』比如,科學家們在降低氫供應量的奮進海底火山附近發生了一些具有頑強生命力的產甲烷細菌,霍爾頓認為這樣的發現是非常令人興奮的,我們觀察到一個產甲烷菌構成的生態系統,其中也包括了多個微生物之間的共生體系。


//www.push01.com/channel/sexy