據(jù)美國(guó)國(guó)家地理報(bào)道,美國(guó)洞穴勘探人員在巴哈馬海域的3個(gè)深溝深處發(fā)現(xiàn)細(xì)菌群落。這些深溝被稱之為“藍(lán)洞”,生活在這里的很多細(xì)菌此前并不為科學(xué)家所知。根據(jù)科學(xué)家的研究,它們可能以硫化氫等對(duì)其他絕大多數(shù)生物具有毒性的硫化物為食。專家們表示在巴哈馬藍(lán)洞發(fā)現(xiàn)的新細(xì)菌似乎與可能存在于外星球上的細(xì)菌類似。
宣布發(fā)現(xiàn)新細(xì)菌的消息不僅引起了在地球上尋找生命形態(tài)的研究人員的興趣,同時(shí)也讓致力于尋找外星球生命的研究人員陷入興奮之中。天體生物學(xué)家、美國(guó)宇航局太陽(yáng)系探索項(xiàng)目副科學(xué)家凱文-漢德表示,地球上的海溝漆黑一片,環(huán)境可能與數(shù)百萬公里外的木衛(wèi)二“歐羅巴”和土衛(wèi)二“恩克拉多斯”多冰地殼下方的環(huán)境類似。他說:“每次聽到在環(huán)境下發(fā)現(xiàn)硫基生態(tài)系統(tǒng)和微生物,我都會(huì)陷入興奮之中。在被冰層覆蓋的海洋,硫化物可能處于統(tǒng)治地位。通過研究地球上的生命形態(tài),我們能夠了解地球以外的適居環(huán)境。”漢德同時(shí)也是美國(guó)國(guó)家地理學(xué)會(huì)的新人探險(xiǎn)家,但他并沒有參與此項(xiàng)研究。
所有藍(lán)洞都曾是灰?guī)r坑,在陸地上形成,現(xiàn)在被海水灌滿。世界上zui深的藍(lán)洞名為“迪安洞”,位于巴哈馬群島,深度達(dá)到663英尺(約合202米),絕大多數(shù)藍(lán)洞的深度在330英尺(約合100米)左右。zui初的灰?guī)r坑在上一個(gè)冰河時(shí)代形成,當(dāng)時(shí)的海水凍結(jié),導(dǎo)致海平面比現(xiàn)在低大約400英尺(約合122米)。雨水侵蝕下的沿岸石灰?guī)r形成洞穴。隨著地球溫度升高和海平面上升,很多洞穴發(fā)生塌陷,灌入海水。
當(dāng)前的藍(lán)洞含氧量極低,只有海面附近區(qū)域可以照射到陽(yáng)光。密度較小的淡水經(jīng)常浮在藍(lán)洞內(nèi)的海水上方,在與世隔絕的水域,這兩種水很難混合在一起。這種環(huán)境意味著藍(lán)洞內(nèi)的生命和食物來源有別于海洋其他地區(qū)。在環(huán)境惡劣的深度,科學(xué)家曾發(fā)現(xiàn)興旺的生態(tài)系統(tǒng),包括蝦類、水生螨類、橈腳類以及甲殼類種群。
海洋生物學(xué)家湯姆-伊利菲是zui近進(jìn)行的巴哈馬藍(lán)洞勘探計(jì)劃負(fù)責(zé)人。過去30年來,他曾潛入數(shù)百個(gè)水下洞穴,主要收集處于食物鏈頂端的生物樣本。他表示:“真正的問題是,它們以什么為食?這些動(dòng)物往往棲息在食物附近,由于并不存在植物,答案自然是微生物。這些棲息地存在細(xì)菌和其他微小的生命體,成為處在食物鏈頂端的動(dòng)物的食物。”
過去10年時(shí)間里,伊利菲和其他研究人員在巴哈馬海域發(fā)現(xiàn)了幾個(gè)可疑的細(xì)菌群落,但從沒有收養(yǎng)樣本。為此,科學(xué)家組織了此次考察任務(wù),研究這個(gè)島國(guó)。伊利菲和研究生布雷特-岡薩雷斯?jié)撊氚凸R的3個(gè)藍(lán)洞——Sawmill Sink、Cherokee Road Extension和Sanctuary,測(cè)量溫度、鹽度和酸度,同時(shí)測(cè)量氧和硫化氫水平。此外,他們還收集了細(xì)菌群落樣本。伊利菲說:“其中一個(gè)藍(lán)洞的細(xì)菌墊*覆蓋巖壁,厚度達(dá)到1英寸(約合2.54厘米)以上,可以用手將它們從巖壁上剝下來,而后放入樣本袋。”
伊利菲和岡薩雷斯收集的很多細(xì)菌都是科學(xué)家此前未知的。美國(guó)賓夕法尼亞州大學(xué)的加恩-馬卡拉迪進(jìn)行的基因分析顯示,這種細(xì)菌能夠在光線暗淡的環(huán)境下生存,其中一些細(xì)菌只以硫化氫為食。此外,絕大多數(shù)藍(lán)洞細(xì)菌生活在鹽度躍層附近。這是一個(gè)相對(duì)較薄的層,淡水和海水在一定程度上紊流混合。
宇航局的漢德指出,多冰衛(wèi)星木衛(wèi)二地下可能存在類似環(huán)境,附近木衛(wèi)一“伊奧”的火山噴發(fā)物(富含硫)灌入木衛(wèi)二地表裂縫。他說:“根據(jù)研究發(fā)現(xiàn),細(xì)菌喜歡生活在分界線一帶,它們能夠在這里獲取生存所需要的能量。”目前,宇航局研究人員制定了幾項(xiàng)木衛(wèi)二研究任務(wù),其中包括一項(xiàng)飛越任務(wù),一項(xiàng)軌道器任務(wù)以及一項(xiàng)登陸器任務(wù)。目前還不確定宇航局能否獲得足夠資金實(shí)施這些研究計(jì)劃。
漢德說:“運(yùn)氣好的話,我們將在2020年實(shí)施木衛(wèi)二探測(cè)任務(wù)。”這種任務(wù)能夠進(jìn)一步加深我們對(duì)木衛(wèi)二冰下海洋以及生命存在可能性的了解。研究領(lǐng)導(dǎo)人伊利菲計(jì)劃對(duì)其他幾十個(gè)藍(lán)洞內(nèi)的細(xì)菌群落進(jìn)行取樣并加以比較,了解它們?cè)诃h(huán)境下采取的生存策略存在的差異。
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