海底平行宇宙

海底平行宇宙

一支國際科學家小組研究表明在地球的海洋底部可能存在一個擁有生命的“平行宇宙”,這或幫助我們更好的在其它星球搜尋生命的跡象。

基本介紹

  • 中文名:海底平行宇宙
  • 外文名:Submarine parallel universe
  • 發生地:地球海洋底部
地理位置
英國每日郵報報導,一項最新的研究表明在地球海洋底部可能存在一個擁有生命的“平行宇宙”,這或幫助我們更好的在其它星球搜尋生命的跡象。一支國際科學家小組發現在大西洋海底的玄武岩內生活著微小的生物,大西洋海底被長達2.5千米的海水以及數百米長的沉積物覆蓋。這項發表在期刊《自然》上的研究結果顯示,海底存在一個廣闊的生態系統,後者的特徵與之前調查發現的截然不同。
美國西海岸海底蒐集的岩芯樣本包含微生物的蹤跡,後者生活在完全無光的環境下並且幾乎與上面的世界完全隔離。“我們提供了深埋在海洋地殼的生命的第一批直接證據,”微生物學家馬克·利弗(Mark Lever)這樣說道。“我們的發現表明化學合成作用很大程度上支持了這種空間廣闊的生態系統的存在。”
科學家普遍認為太陽光是地球上生命存在的先決條件。光合生物利用太陽光將二氧化碳轉化為有機物,從而組成地球上食物鏈的基礎。但是生活在海洋地殼多孔岩石里的生命本質上卻與之前知曉的任何生命形式有所不同。對它們而言,能量——作為生命存在的根本——主要是來自地球化學過程。
“海洋地殼玄武岩里有微小的岩脈,水能夠流經它們。”利弗博士說道,他現在是丹麥奧爾胡斯大學地球微生物學中心的一名科學家。“水流可能與還原的鐵化合物,例如橄欖石,在玄武岩內發生反應,從而釋放出氫。微生物利用氫作為能量來源將二氧化碳轉化為有機物。”
法國海洋開發研究所的奧利維爾·盧色爾(OlivierRouxel)博士補充說道:“到目前為止,海洋地殼存在生命的證據主要是基於岩石所包含化學和組織特徵,我們仍缺少直接的證據。”
海洋地殼覆蓋了地球60%的表面。如果單純考慮它的量,那么它應該是地球上最大的生態系統。自20世紀70年代起,研究人員就發現很多當地生態系統,例如溫泉,是由化學能量來維持的。
“溫泉主要發現形成於大陸板塊邊緣,在那裡新形成的海洋地殼與海水交匯。”利弗博士說道。“然而,大部分海洋地殼都深埋泥漿層以下,且距離大陸板塊邊緣地質活躍地區十萬千米遠。直到現在,我們仍沒有直接的證據證明海底有生命存在。”
研究人員表示,即使這個巨大的生態系統很可能是以氫為基礎,它可能也存在不同的生命形式。將氫氧化的微生物會產生有機物,從而形成海底玄武岩里其它微生物的根本。有的有機物通過產生甲烷或者減少硫酸鹽來獲得能量,而其它有機物可能通過以發酵的形式分解有機碳來獲得能量。
利弗博士是研究減少硫磺和產生甲烷有機體的專家,他選擇研究的有機物來自海洋地殼獲得的玄武岩樣本。這些有機物一般以氫作為能量來源,且很少發現存在於海水中。
利弗博士必須確定,在開採過程中沒有其它微生物污染了樣本,以及運輸過程中沒有其它來自海底海水裡的微生物進入玄武岩岩脈。“我們蒐集了距離匯入玄武岩最近露頭處55千米處的岩石樣本,”利弗博士解釋道。“玄武岩岩脈里的水與海水的化學成分有所不同,例如,它沒有光合作用產生的氧氣。我們發現的微生物就來自玄武岩。”
利弗博士採集的玄武岩樣本具有350萬年曆史,但是實驗室培育顯示這些有機物的DNA並非來自化石。“當我從收集的岩石樣本中提取DNA時就發現了這個問題,出人意料的是,我鑑別出了產生甲烷的微生物里的基因。隨後我們分析了岩石材料的化學特徵,碳同位素的研究提供了確鑿的證據表明,有機材料並非來自海水帶入的死亡浮游生物,而是形成於海洋地殼內部。”
“此外,硫磺同位素的測定也展示了在同一塊岩石里進行了硫元素的微生物循環。這些很可能都是生命的化石特徵,但我們在實驗室環境下成功的培育了玄武岩里的微生物,並能夠測量微生物甲烷產量。”
馬克·利弗博士正在實驗室工作:熟悉的工具,例如鐵錘,對於研究海洋地殼收集的岩石樣本的地球生物學家來說,必不可少。
美國密西根州安阿伯市密西根大學的傑夫·阿爾特(Jeff Alt)補充說道:“我們的工作證明了微生物在玄武岩化學過程中的重要作用,它因此也會影響整個海洋化學過程。”雖然探索海洋地殼是一門非常新的科學,但它具有廣闊的前景。“生活在海洋地殼的生物所依賴的能量來源與生活在海床泥層以及海水層的生物所依賴的能量完全不同。”
“在其它星球可能也會發現基於化學合成作用的生命存在,如果那裡的化學環境允許的話。希望我們的後續研究會提供這方面的證據,同時提供有關生活在海洋地殼的生物在整個地球碳循環中所起的作用的新見解。”

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