新發現的地球「生命庫」深藏地下，總量驚人，已存活了幾千年

地球真正的生機比我們想像中蓬勃得多。針對「深部生命」（deep life）的研究顯示，我們的腳下存在著一個豐富多彩的生態系統，它的規模幾乎是整個海洋生態系統的兩倍。

雖然身處高溫高壓、毫無光照、營養稀缺的環境，但科學家估計，地下生物圈的微生物生機盎然，總量介於150至230億噸，是全人類總重的幾百倍。

這項為期十年的研究顯示，地球上所有的細菌和古細菌中，有七成生活在地下深處。

國際深碳觀測聯合會（Deep Carbon Observatory）表示，這些地下物種的多樣性堪比亞馬遜雨林或加拉帕戈斯群島，但不同於那些地方，這個環境基本保持了原生態，因為人類尚未踏足那裡的大部分區域。

「這就像在地球上發現了一個全新的生命庫，」田納西大學諾克斯維爾分校副教授凱倫·勞埃德（Karen Lloyd）說。「我們不斷地發現新的生命類型。結果，那麼多生命都在地球內部，而不是地表。」

這個團隊集結了1200名科學家，他們來自52個國家，跨越地質、微生物、化學、物理等各個學科。這項研究為期十年，將於一年後結束。

科學家從地下逾5公里深處的井孔里以及海底鑽探點分別取樣，構建出這個生態系統的模型，並估算生物碳的可能含量。

結果顯示，地球上70%的細菌和古細菌都存在於地下，其中包括生活在含硫噴泉中的帶刺Altiarchaeales，以及菌株121（Geogemma barossii），這是一種單細胞生物，見於121攝氏度的海底熱液噴口。

在地下2.5公里深處，科學家發現了這樣一種生物體：它深藏地下幾百萬年，或許完全不依賴太陽的能量。在這種低能量環境中，它得以製造甲烷，用處或許不是生殖或分裂，而是取代或修復破損的組件。

勞埃德說：「在我看來，最奇怪的一點是，一些生物體可以存活幾千年。它們代謝活躍，但維持著一種靜態平衡。其所消耗的能量，在以前看來，是不足以支撐生命運轉的。」

俄勒岡州立大學微生物生態學家瑞克·科爾威爾（Rick Colwell）說，地下生命的時間尺度跟地上截然不同。一些微生物已經活了幾千年，要不是板塊運動、地震或火山爆發，它們幾乎一動不動。

「人類所適應的周期都比較短——比如基於太陽的晝夜循環，或基於月亮的月球周期——但這些生物體所處的是地質時間尺度上的、緩慢而持久的周期。」

各個地下生物圈因地質和地理而異。它們加起來的體積估計有20億立方公里，但未來它們還有可能進一步擴張。

研究人員表示，他們的發現離不開兩大技術進步：可以穿透到地殼更深處的鑽機；以及更加先進的顯微鏡，從而能夠探測更加細微的生命。

一直以來，科學家都在探尋生命生存的「下限」，但挖得越深，找到的生命就越多。目前，溫度的上限是122攝氏度，但研究人員認為，若持續探索，並研製更加精密的儀器，這個記錄也會被打破。

其中依然有很多不解之謎，包括生命是從地下向上蔓延的，還是從地表向下滲透的；這些微生物是如何跟化學過程交互的，以及這對生命與地球的協同進化有何啟示。

科學家們表示，一些發現涉及到哲學和地外生物學的領域，後者是指對地外生命的研究。

羅伯特·哈森（Robert Hazen）是卡內基科學研究所的一名礦物學家，他說：「我們不得不自問：光是地球上的生命，就能跟我們的預期如此不同，那在探索地外生命的過程中，等待我們的，將是何等奇特的生物？」

翻譯：雁行

審校：李莉

編輯：漫倩

來源：The Guardian

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