日前，蒙大拿州立大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)在冰川下發(fā)現(xiàn)了靠氫氣生存的微生物，對(duì)冰河時(shí)代乃至其他星球上生命的延續(xù)有了新的認(rèn)識(shí)。

密蘇里州立大學(xué)農(nóng)學(xué)院微生物和免疫學(xué)系博士候選人埃里克·鄧納姆(Eric Dunham)以及導(dǎo)師埃里克·博伊德(Eric Boyd)本周在《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》上發(fā)表了他們的研究結(jié)果。研究團(tuán)隊(duì)使用從加拿大和冰島冰川遺址采集的沉積物樣本，研究了水和微生物與冰川下基巖相互作用的方式。

“我們?cè)谶@些系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)由氫氣支持的生命體，”博伊德談到該項(xiàng)目時(shí)說(shuō)。“起初這沒(méi)有意義，因?yàn)槲覀儾恢肋@些冰川下面的氫氣來(lái)自哪里。”

研究人員后來(lái)發(fā)現(xiàn)，通過(guò)一系列物理和化學(xué)過(guò)程，冰川下面富含硅的基巖被冰層擠壓成微小的礦物顆粒。當(dāng)這些礦物顆粒遇到冰川水時(shí)，就會(huì)釋放出氫氣。

博伊德和鄧納姆更感興趣的是，冰川下的微生物群落可以將氫氣和二氧化碳結(jié)合起來(lái)，通過(guò)化學(xué)合成過(guò)程產(chǎn)生更多的有機(jī)物質(zhì)。化學(xué)合成類似于植物的光合作用，但不需要陽(yáng)光。

為了更多地了解這些需氫微生物，鄧納姆使用來(lái)自加拿大和冰島冰川的沉積物樣本。他在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下培育樣本，并觀察了幾個(gè)月，看它們是否會(huì)繼續(xù)生長(zhǎng)。

鄧納姆說(shuō):“我們感興趣的微生物依靠氫氣存活，而且大多數(shù)也是厭氧菌。”

博伊德說(shuō)，當(dāng)這些微生物利用氫氣產(chǎn)生能量時(shí)，也會(huì)從空氣中吸收二氧化碳產(chǎn)生能量并生長(zhǎng)。這種捕獲碳的能力是一個(gè)關(guān)鍵的調(diào)節(jié)過(guò)程，與植物的光合作用相似。

“考慮到當(dāng)前冰川和冰原覆蓋大約10%的地球陸地面積,而且過(guò)去更大。微生物活動(dòng)可能會(huì)對(duì)地球的氣候產(chǎn)生重大影響。”博伊德說(shuō)，“我們?cè)缇椭溃钤诒虮ㄏ碌奈⑸锟梢圆东@碳，但此前并不知道如何做到這一點(diǎn)。研究表明，這些微生物不僅完全可以自給自足，而且也不需要陽(yáng)光。”

科學(xué)家通常在評(píng)估其他行星是否宜居時(shí)尋找的兩個(gè)關(guān)鍵要素是水和能源。新發(fā)現(xiàn)的微生物群落可以利用氫氣在冰冷的環(huán)境中蓬勃發(fā)展，這是確定其他行星上潛在生命體的關(guān)鍵一步。

博伊德說(shuō):“在其他星球上存在冰和冰川的證據(jù)很多。那里有生命嗎?我們不知道。在那些有類似基巖的行星上，是否存在生活在冰蓋下的微生物?大概可以這么認(rèn)為。”

關(guān)鍵詞： 靠氫氣生存微生物