科学家在9000英尺深处的深海喷口发现能够"感知"地球磁场的细菌

科学家在9000英尺深处的深海喷口发现能够"感知"地球磁场的细菌在深海热液喷口中发现了以顺应地球磁场而闻名的磁传细菌，这扩大了它们的已知栖息地，为了解地球历史和寻找地外生命提供了新的视角。这些细菌在极端条件下的存在，为在火星等其他天体的类似环境中发现它们提供了可能性。(艺术家概念图）磁细菌不仅在地球生态系统中发挥作用，而且在寻找地外生命方面也很有意义。它们存在的证据可以在岩石中保留数十亿年。它们的磁倾角还可以记录磁极随着时间的推移是如何移动的。这一新发现给研究人员带来了希望，磁细菌可能会在更多意想不到的地方被发现，在地球上，甚至可能在火星或更远的地方。磁细菌似乎拥有超能力。就像漫威漫画人物万磁王一样，它们能"感知"地球磁场。这些微小的生物体含有磁小体，即包裹在薄膜中的铁晶体，它们排列成与地球磁场一致的形状，像指南针一样指向细菌。金属硫化物烟囱通常形成同心圆状，内侧是富含铜和铁的硫化物矿物，外侧是富含铁或锌的硫化物矿物。取样的烟囱有100厘米高，但也发现过18层楼高的烟囱。图片来源：2012年，YoheySuzuki这使得细菌沿着地球磁场线的方向向北或向南移动，就像磁轨上的火车一样。作为其生命周期的一部分，它们在自然界碳、氮、磷和其他关键元素的生物地球化学循环中发挥着重要作用。人们在陆地和浅水中对它们进行了深入研究，但很少在深水中进行研究，因为在深水中采集它们是一项挑战。2012年9月，包括东京大学研究人员在内的一个研究小组踏上了前往西太平洋马里亚纳海槽南部的科学考察之旅。他们利用名为"HYPER-DOLPHIN"的遥控潜水器，从水下2,787米（几乎是东京晴空塔高度的4.5倍或纽约帝国大厦高度的6倍多）的热液喷口区域采集到了一根"烟囱"。热液喷口的形成是由于海水渗入地下，最终被岩浆加热到400摄氏度，导致海水沸腾。喷发的海水将矿物质和金属沉积到海洋中，层层叠加形成烟囱，为许多独特的生命形式提供了温暖、丰富的栖息地。细菌中的含铁磁小体就像指南针一样，朝着地球的磁极排列，迫使它们根据所处的半球向北或向南移动。图片来源：2017年，山崎利光"我们发现了生活在烟囱上的趋磁细菌，这是我们始料未及的。由于烟囱的形状，它缺乏这些细菌通常喜欢的清晰、垂直的化学梯度，"东京大学研究生院理学研究科的铃木洋平副教授解释说。"我们收集到的细菌主要含有'子弹'形磁小体，我们认为这是一种'原始'形式，因此推断它们在数千年来没有发生太大变化。事实上，我们发现它们的环境与大约35亿年前的地球早期相似，据估计磁小体细菌的祖先就是在那时出现的。"使用磁铁从烟囱边缘收集细菌。研究小组随后检查了基因数据，发现它们与硝化细菌（Nitrospinae）有关，众所周知，硝化细菌在深海环境中的碳固定过程中发挥着重要作用，但人们并不知道硝化细菌中含有任何磁控细菌群。铃木说："深海热液喷口不仅是独特水下生命的诞生地，也是地外生命的潜在类似栖息地，因此备受关注。我们对细菌进行采样的环境与我们认为的火星在大约30亿年前表面仍有流水时的环境类似。"磁传细菌中磁性颗粒的化石残骸（称为磁化石）可以在岩石中保存数十亿年。这些磁化石可以帮助研究人员拼凑出古老的地磁历史，是寻找地外生命的好帮手。1996年，距今约36亿年的火星陨石AllanHills84001似乎含有类似细菌生命的铁晶化石，引起了全球轰动。这一说法后来遭到广泛质疑，但铃木仍对未来的发现抱有希望："磁控细菌为细菌的早期多样化提供了线索，我们希望它们能在地球之外被发现，也许是在火星或冰冷的卫星上。目前，我们将继续在地球上各种类型和年代的岩石中寻找更多的证据，因为以前认为它们并不栖息在这些岩石中。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1380747.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1380747.htm