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(yuǎn)低于地表熙熙攘攘活動(dòng)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(zhǎng)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(duì)打破了之前的記錄1 億年.

“所以這是一個(gè)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(gè)重要的問題：像這樣孤立的地下口袋中的微生物往往進(jìn)化得更慢，因?yàn)樗鼈兠撾x了在人口更稠密的棲息地中推動(dòng)進(jìn)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(jìn)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(jìn)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(gè)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(rèn)為，巖石隨著時(shí)間的推移而形成和進(jìn)化可能有利于微生物的長(zhǎng)期宜居性。他們尋求國(guó)際大陸科學(xué)鉆探計(jì)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(gè) 30 厘米（1 英尺）長(zhǎng)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(duì)樣品外部進(jìn)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(duì)切片進(jìn)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(shí)，它應(yīng)該會(huì)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(jī)和無機(jī)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(jìn)入——包括鉆井液。

需要更詳細(xì)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(tuán)隊(duì)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(jìn)化歷史。

當(dāng)然，這對(duì)我們?cè)诘厍蛏峡赡馨l(fā)現(xiàn)的東西也有影響。

“我不僅對(duì)地球上地下微生物的存在非常感興趣，而且對(duì)在其他星球上找到它們的可能性也非常感興趣?！?a>鈴木 說.

“美國(guó)宇航局的火星探測(cè)器毅力號(hào)目前將帶回與我們?cè)诒狙芯恐惺褂玫膸r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(zhǔn)確確認(rèn)它們的真實(shí)性，這讓我對(duì)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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