在巖石中發(fā)現(xiàn)的微生物被封存了 20 億年

在地下深處，在遠低于地表熙熙攘攘活動的黑暗中，一群微生物一直在與世隔絕地過著最美好的生活。

這些生物非常特別的地方在于，它們已經(jīng)被切斷了數(shù)十億年——比我們見過的任何其他地下微生物群落都要長得多。在 20 億年前的巖石中發(fā)現(xiàn)活微生物的這一發(fā)現(xiàn)絕對打破了之前的記錄1 億年.

“所以這是一個非常令人興奮的發(fā)現(xiàn)，”地質(zhì)微生物學(xué)家 Yohey Suzuki 說東京大學(xué)的。

這是一個重要的問題：像這樣孤立的地下口袋中的微生物往往進化得更慢，因為它們脫離了在人口更稠密的棲息地中推動進化的許多壓力。

這意味著微生物社區(qū)可以告訴我們我們可能不知道的關(guān)于地球上微生物進化的事情。但這也表明，可能存在仍然存在的地下微生物群落火星，在表面的水干涸.

“我們不知道 20 億年前的巖石是否適合居住，”鈴木解釋道.

“通過研究此類微生物的 DNA 和基因組，我們可能能夠了解地球上非常早期生命的進化?！?/p>

巖石樣本是從地下 15 米（50 英尺）處從稱為布什維爾德火成雜巖體在南非東北部。這個地層是巨大的，是大約 20 億年前由地表以下熔融巖漿冷卻形成的 66,000 平方公里（25,500 平方英里）的地殼侵入。

Suzuki 和他的同事認為，巖石隨著時間的推移而形成和進化可能有利于微生物的長期宜居性。他們尋求國際大陸科學(xué)鉆探計劃（International Continental Scientific Drilling Program）的幫助，從布什維爾德火成雜巖體中提取了一個 30 厘米（1 英尺）長的巖芯樣本，并開始尋找微生物生命的跡象。

首先，他們必須排除他們發(fā)現(xiàn)的任何微生物都是棲息地的本地微生物，而不是提取過程污染的結(jié)果。他們使用了幾年前開發(fā)的一種技術(shù)，該技術(shù)涉及對樣品外部進行消毒然后將其切成薄片以檢查其內(nèi)容。

然后，他們使用花青染料對切片進行染色。這種染料與 DNA 結(jié)合，因此如果樣品中有任何 DNA，當(dāng)受到紅外光譜分析時，它應(yīng)該會像圣誕樹一樣亮起。而這正是發(fā)生的事情。

該樣品還布滿了粘土，粘土在微生物菌落附近的巖石口袋附近填充了靜脈。

這種粘土填充的結(jié)果是多方面的：它為微生物提供了生存的資源，有它們可以代謝的有機和無機材料;它有效地密封了巖石，既防止了微生物逸出，又防止了其他任何東西進入——包括鉆井液。

需要更詳細地分析巖石中的微生物群落，包括 DNA 分析，以確定它在與地球上其他生命隔離的 20 億年中是如何變化的。

該團隊將從布什維爾德火成雜巖體中檢索更多樣本，以幫助表征其中可以發(fā)現(xiàn)的微生物，并將它們納入地球的進化歷史。

當(dāng)然，這對我們在地球上可能發(fā)現(xiàn)的東西也有影響。

“我不僅對地球上地下微生物的存在非常感興趣，而且對在其他星球上找到它們的可能性也非常感興趣。”鈴木 說.

“美國宇航局的火星探測器毅力號目前將帶回與我們在本研究中使用的巖石年齡相似的巖石。在 20 億年前的地球樣本中發(fā)現(xiàn)微生物生命并能夠準確確認它們的真實性，這讓我對我們現(xiàn)在可能在火星樣本中找到的東西感到興奮。

該研究已發(fā)表在微生物生態(tài)學(xué).

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