科学家以为生命无法存在的地方竟发现了生物

由于深海环境中活细胞数量极少，检测DNA往往难以实现。研究人员转而使用足够灵敏的微量分析技术，能够识别微弱的生化信号。“但我们成功检测到了脂肪，”目前是地球科学系博士生的库马瓦特（Kumawat）说，“借助这些生物标志物，我们得以深入了解甲烷和硫酸盐代谢微生物在这种极端环境中的生存策略。”

深海化学中的微生物线索
深海微生物在全球碳循环中发挥着重要作用，它们在海面以下深处处理碳和其他元素。库马瓦特团队发现的微生物群落并不从阳光中获取能量，而是从岩石中的矿物质以及二氧化碳、氢气等气体中获取能量，过程中会产生甲烷——一种重要的温室气体。这些生化反应独立于上层海洋进行，表明这些微生物生活在一个自给自足的生态系统中。

脂质分子还有助于判断这些微生物是现存的还是远古群落的遗迹。完整的生物分子表明是活跃或近期存活的细胞，而降解的分子则表明是很久以前形成化石的“地质分子”。库马瓦特解释说，将同位素数据与脂质生物标志物相结合，发现了这种恶劣环境中同时存在现代和远古微生物种群的证据。“这种区分在生物量极低且营养匮乏的区域研究中对我们很有帮助，”他指出。

探索生命的极限
合著者弗洛伦斯·舒博茨（Florence Schubotz）博士是不来梅大学海洋环境科学中心（MARUM）的有机地球化学家，她强调这一发现意义非凡。“这些发现的迷人之处在于，在如此极端的条件下——比如高pH值和低有机碳浓度——生命竟然是可能存在的，”她说。“到目前为止，人们一直推测这个系统中存在产甲烷微生物，但无法直接证实。此外，深入了解这样的微生物栖息地令人十分兴奋，因为我们怀疑原始生命可能正是起源于这样的地方。”

发现太平洋海底隐藏的火山
该团队的样本来自2022年“太阳号”（Sonne）科考船SO 292/2航次期间采集的沉积物岩芯。在这次任务中，科学家们在马里亚纳弧前区域发现了此前未知的泥火山，并能够直接从这些火山采集样本。

这项研究是“海底——地球未知界面”卓越集群项目的一部分。基于这些发现，库马瓦特和他的同事们现在计划在受控培养箱中培养这些微生物，以更多地了解它们如何获取营养并在如此恶劣的环境中存活。