深海藍洞發現奇特生物 暗示木衛二或存生命

2021-01-09 TechWeb

騰訊科技訊(悠悠/編譯) 據國外媒體報導,日前,科學家宣稱,巴哈馬群島深海「藍洞」中的微生物可能非常類似於冰冷木衛二上的微生物。

潛水探險員格雷格-斯坦登在巴哈馬深海藍洞採集微生物

潛水科學家在巴哈馬群島的三個藍洞海洋深淵中發現微生物熱區,其中多數微生物物種都是新物種。但是科學家發現這些微生物能夠以硫化合物為食,例如:硫化氫,這是一種對於多數物種有毒的物質。

科學家指出,這些生命力頑強的新物種微生物不僅使研究人員對地球極端環境生物產生了濃厚興趣,還使研究人員瞄向了外星球的奇特生命形式。美國宇航局太陽系探索部副主管、天體生物學家凱文-漢德(Kevin Hand)稱,這是因為類似的環境也存在於木衛二和土衛二冰冷表面之下的海洋深處。當我聽到在極端惡劣環境中存在著硫磺為基礎的生態環境和微生物時,我就變得興奮起來。佔據覆蓋冰層的海洋世界的多數化學物質都是硫磺,通過這項研究進一步拓展了我們對地球適應生存環境的理解。

藍洞深淵中生命旺盛

所有藍洞都曾經是陸地上的排水口,目前充滿著海水。巴哈馬群島最深的藍洞——「迪安洞」深202米,其他藍洞僅是迪安洞深度的一半。

最早期的排水口形成於冰河時期,當時海水都以冰水形式存在,從而導致海平面比現今下降大約122米。該時期的淡水雨侵蝕著沿海石灰巖形成洞穴,當地球氣溫再度升高以及海平面上升,多數石灰巖洞穴倒塌並填充滿海水。

在現今的藍洞最深處缺少氧氣,陽光僅能抵達海面。少量的高密度淡水經常覆蓋藍洞的鹽水,兩種形式的水在這個相對隔離的環境出現混合。這種環境狀況意味著藍洞脫離了生物和食物多樣性。

然而在不適宜生物存活的海底也具有複雜的生態環境,其中包括:蝦、水棲蟎蟲、橈腳類動物和其他甲殼類動物。海洋生物學家湯姆-伊利菲(Tom Iliffe)在過去30年裡上百次潛水對於海底洞穴進行探索,他致力於收集海洋高等食物鏈生物。

伊利菲是近期巴哈馬群島海底探索負責人,他說:「問題在於這些奇特微生物是以什麼為食?動物都是生存在食物來源附近,而這裡並不存在植物。問題的關鍵在於微生物營養,這裡存活著細菌和其他小型生物,這些生物則是它們的主要食物來源。」

藍洞充滿微生物層

在過去十年裡,伊利菲和其他研究人員在巴哈馬群島發現幾處可能存在的細菌群落,然而此前從未進行採集,因此這項最新探索開始於巴哈馬群島海域。

伊利菲和研究生布雷特-岡薩雷斯(Brett Gonzalez)潛水進入三個巴哈馬群島藍洞——「鋸木廠水槽」、「切諾基延伸路」和「聖地藍洞」。研究小組記錄了一定深度的溫度、鹽度和酸度,以及氧氣和硫化氫指數。

同時,研究人員對細菌群採集樣本,並運送至水面。伊利菲說:「其中一個藍洞的洞壁上完全覆蓋著微生物,它們有1英寸厚,研究人員可以用手指將微生物層剝落下來,裝在採樣袋中。

下一站:木衛二海洋?

伊利菲和岡薩雷斯從藍洞深處採集的多數微生物都是此前科學界未曾發現的,美國賓夕法尼亞州大學詹妮-麥卡拉迪(Jenn Macalady)進行的基因分析顯示,可識別的細菌生物可以倖存於黑暗海洋深淵,並以硫化氫作為營養之源。此外,多數藍洞細菌發現存活於海洋鹽躍層,這是一個相對的薄層區域,混合著淡水和鹽水。

美國宇航局的漢德稱,這種生物活躍類型環境可能存在於冰冷衛星木衛二表面之下,以及表面裂縫可以噴射富含硫磺的火山物質的木衛一。

美國宇航局研究人員曾計劃了幾項木衛二探測任務,其中包括:探測器飛越木衛二表面,機械登陸器,但尚不確定是否美國宇航局已挑選好投資方。

漢德說:「如果一切進展順利的話,我們計劃於2020年實現木衛二探測任務。這樣的太空勘測將進一步增強我們對該衛星冰冷海洋之下的理解,並洞悉冰冷海洋之下是否潛在生命。」

期間,研究負責人伊利菲計劃在全球其他數十個海洋藍洞中採集微生物樣本,進一步分析這種極端環境中奇特生物生存策略。

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