近年來(lái)的研究表明，微生物棲息在和海洋地殼的斷裂巖石中，深度達(dá)數(shù)公里，而且它們已經(jīng)這樣做了數(shù)百萬(wàn)年。在Communications Earth & Environment發(fā)表的一項(xiàng)新研究中，一個(gè)國(guó)際研究團(tuán)隊(duì)從瑞典前寒武紀(jì)地下室的 30 多個(gè)深礦中收集礦脈以尋找古代生命，其跡象確實(shí)豐富而有趣。

火成巖占地球的大部分。它們深、暗和缺氧的裂縫系統(tǒng)是微生物的家園，這些微生物通過(guò)消耗氣體、流體中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和稀少的有機(jī)碳來(lái)獲取能量。最近在這個(gè)領(lǐng)域的研究已經(jīng)開(kāi)始闡明生命如何在深處應(yīng)對(duì)，但到目前為止，調(diào)查生命古代特征的研究相對(duì)較少。因此，對(duì)時(shí)空深層次生命范圍的了解是有限的，特別是從進(jìn)化的角度來(lái)看。

這個(gè)深層生物圈可能是地球上最大的微生物生態(tài)系統(tǒng)，但迄今為止，這個(gè)領(lǐng)域的古代生命跡象僅限于少數(shù)幾個(gè)地點(diǎn)。

在一項(xiàng)新的綜合研究中，研究人員分析了礦物靜脈樣品從大量的瑞典和挪威深的礦山，追捕古代生活的簽名在斷裂系統(tǒng)，并獲得當(dāng)火成巖地殼殖民地和由誰(shuí)來(lái)知識(shí).

林奈大學(xué)副教授、該研究的主要作者 Henrik Drake 說(shuō)：“我們檢查了來(lái)自 30 多個(gè)礦山的礦物樣本，并在其中大多數(shù)發(fā)現(xiàn)了微生物活動(dòng)的可靠證據(jù)。我們尋找并檢測(cè)到了三個(gè)生物特征的類(lèi)型：同位素、分子和形態(tài)，來(lái)自生命的三個(gè)領(lǐng)域，即古細(xì)菌、細(xì)菌和真核生物。”

搜索是富有成效的，表明古代生命的化石跡象在火成巖斷裂系統(tǒng)中無(wú)處不在。“化石通常被認(rèn)為是沉積巖的獨(dú)有特征，但在這里我們表明火成巖可以擁有豐富的化石檔案，至少對(duì)于原核甚至真核起源的微生物來(lái)說(shuō)，”瑞典自然歷史博物館的 Magnus Ivarsson 說(shuō)和該研究的合著者。

特別感興趣的一個(gè)礦山是位于瑞典 Berglsagen 礦區(qū)的 Kallmora Silvermine。這座礦山已經(jīng)廢棄并充水了 100 多年，研究人員不得不查閱博物館礦物收藏品才能從深處獲取樣本。該礦包含一些迄今為止記錄到的最令人信服的古代生命證據(jù)，并揭示出產(chǎn)甲烷和還原硫酸鹽的微生物在過(guò)去都曾占據(jù)過(guò)裂縫系統(tǒng)。

“通過(guò)對(duì)礦物中碳和硫的穩(wěn)定同位素進(jìn)行微量分析，我們可以證明硫酸鹽還原劑成功地生產(chǎn)了甲烷，”Henrik Drake 說(shuō)。

“再加上微量分析鈾鉛礦脈充填碳酸鹽礦物的年代學(xué)，我們可以揭示甲烷生產(chǎn)者在大約 50-3000 萬(wàn)年前活躍，而硫酸鹽還原劑在 19-1300 萬(wàn)年前活躍”，Nick Roberts 說(shuō)。英國(guó)地質(zhì)調(diào)查局，文章的合著者。

“Kallmora 礦的另一個(gè)特殊發(fā)現(xiàn)是硫酸鹽還原劑也可以通過(guò)保留在礦脈內(nèi)的特定細(xì)菌脂肪酸的殘留物來(lái)區(qū)分，”該研究的合著者、林奈大學(xué)的曼努埃爾萊因哈特補(bǔ)充道。

此外，生活在這個(gè)礦山中的硫酸鹽還原劑在一種叫做黃鐵礦的礦物中留下了硫同位素特征，這些是我們星球礦物記錄中迄今為止發(fā)現(xiàn)的最極端的生物特征。如果你愿意的話，這是硫同位素的世界紀(jì)錄。

Henrik Drake 說(shuō)：“我們的研究表明，古代生命的特征在芬諾斯坎迪亞地盾的火成巖地殼中無(wú)處不在。有理由相信，在其他的深處也出現(xiàn)了相同的特征。我們的多學(xué)科方法是完美的工具找出來(lái)，為什么不在其他星球上呢?礦脈只是微生物的完美墓地，代表著古代生命跡象的未開(kāi)發(fā)檔案。”