海底之下存在大量微生物，僅需極少能量就能活著

　　新浪科技訊 北京時間8月13日消息，據國外媒體報導，生活在海底之下的微生物僅靠人類所需的小部分能量就能生存下來，這意味著生命存活的能量限制較低。

　　倫敦大學瑪麗皇后學院一支國際研究小組利用海底數據繪製了一幅新的全球海洋生物圈圖像，他們發現海底沉積物之下的微生物維持生命所需的能量比之前已知維持生命的能量更少。研究小組稱，該研究對理解地球生命極限條件以及推測太陽系其他星球是否存在生命具有重要意義。

　　研究人員將地球生物圈中碳和微生物數量分布數據與化學反應結合起來，利用這些信息，他們能夠確定單個微生物細胞的「能量消耗」，換句話講，這就是它們利用能量的速度。

　　地球上所有生命都在不斷地使用能量，從而保持活力，維持新陳代謝，並進行必要的生命機能，例如：生長、修復生物分子。研究結果表明，海底微生物所需的能量比以往地球任何生命形式所需的能量要少得多。

　　通過擴展「生命可居住邊界」至低能源環境，研究小組希望能幫助他們弄清楚地球上的早期生命是如何孕育誕生的，倫敦大學瑪麗皇后學院環境科學講師詹姆斯·布拉德利博士稱，當我們想到地球上的生命時，通常會聯想到植物、動物、藻類和細菌。

　　然而，我們在這裡展示的是整個微生物圈，與地球所有土壤或者海洋包含的細胞一樣多，令我們驚奇的是，這裡幾乎沒有充足的能量供給微生物存活。它們中許多僅是處於一種不活躍狀態——不生長、不分裂、也不進化，這些微生物消耗的能量比我們之前認為的地球維持生命所需的能量更少。

　　研究人員解釋稱，人類平均使用100瓦的電能，這相當於一個吊扇或者兩個燈泡的功率。布拉德利說：「我們計算顯示被困在深海沉積物中的微生物平均所耗能量僅是一個人的500億分之一。」

　　南加州大學暗能量生物圈調查中心（C-DEBI）主任簡·阿蒙德稱，以前對海底的研究主要集中在那裡有多少生命，現在我們更深入地探究生態問題：這些神秘生物在做什麼？它的速度有多快？了解生命的能量極限將為地球和其他星球微生物生命建立一個必要的基礎。

　　這些發現對於我們如何定義生命，以及地球和其他地區生命的極限提出了根本性問題，由於可用能量非常少，生物體不太可能繁殖或者分裂，而是將這些極少量的能量用於「維護」，替換或者修復它們受損部分。

　　因此，在海底深處發現的許多微生物很可能是數千至數百萬年前生活在淺海區生物的生物殘留，與地球表面的生物體不同，這些深層微生物存在的時間尺度更長，例如：構造板塊的運動。

　　這項研究還揭曉了微生物是如何與海底深處發生的化學過程相互作用，雖然氧氣為微生物提供了最多能量，但它的供應極其短缺，在海底沉積物中僅有不足3%氧氣。

　　然而，缺氧沉積物分布更加廣泛，它們通常包含著通過產生甲烷來獲取能量的微生物，儘管這些微生物實際上並不活躍，但地球海洋沉積物中包含的微生物細胞數量非常多，存活時間很長，以至於它們成為地球的碳和營養循環的重要驅動因素。

　　它們甚至影響地球大氣層二氧化碳濃度數百萬年時間，布拉德利博士強調稱，這項研究發現不僅對地球性質和生命極限提出置疑，還對宇宙中其他星球是否孕育微生物帶來了新希望，例如：如果火星或者木衛二上確實存在生命，它們很可能會在這些能量有限的行星表面之下避難。

　　如果微生物僅需少量能量就能生存下來，那麼海洋沉積層之下可能存在生命殘留物，它們處於長期休眠，但從技術上講仍然是活著的。這項最新研究報告發表在《科學進步》雜誌上。（葉傾城）