原來...我們的腳下，是巨大的地下生態系統

　　根據“deep life”研究的結果，地球遠比我們過去認為的要活躍得多。這項研究揭示了在我們腳下存在一個巨大豐富的生態系統，它的面積幾乎是地球上海洋總面積的兩倍。

　　盡管地下環境酷熱、沒有光照、沒有營養且強烈的壓力，但是科學家們估計，地下生物圈充滿了150億至230億噸的微生物，這是地球上所有人體重的數百倍。

　　深碳觀測站（Deep Carbon Observatory）的研究人員說，地下的物種多樣性可以與亞馬遜或加拉帕戈斯群島媲美，但與那些地方不同的是，它們仍然處于非常原始的狀態，因為大部分的地表之下還沒有被人類染指。

　　美國田納西大學的助理教授Karen Lloyd說：“這就像是在地球上發現了一個全新的生命儲藏庫。我們一直在尋找新的生命，卻發現如此大量的生命存在于地表下面，而非上面。”

　　來自南非Kopanang金礦的不明線蟲（Poikilolaimus sp）位于地表以下1.4千米處。圖片來源：Gaetan Borgonie (Extreme Life Isyensya, Belgium)

　　這個研究團隊匯集了來自52個國家的1200名科學家，他們的學科范圍從地質學、微生物學到化學和物理學領域。在他們為期10年的研究結束前一年，他們將所有的發現匯總到一起，然后將研究成果發表在美國地球物理學會年度會議上。

　　研究樣本取自超過五千米深的地表鉆孔以及海底鉆井，研究人員們用這些樣本構建生態系統模型，并估算其可能含有的碳生物量。

　　結果表明，地球上70%的細菌和古生菌都生存在地表下，包括生存在硫磺泉中的帶刺的Altiarchaeales細菌，以及單細胞Geogemma barossii細菌，后者生存在海底熱泉的噴口，這里的溫度高達121℃。

　　在地表下2.5千米處發現的一種生物已經埋藏了數百萬年，它們的生存可能并不依賴于來自太陽的能量。相反，這種產烷生物擁有一種在低能量環境中產生甲烷的方法，它們可能并不使用甲烷進行繁殖或分裂，而是利用甲烷替換或修補受損的部分。

　　在日本沿海太平洋海底2千米處的一個埋藏煤層的樣本中發現的甲烷桿菌。圖片來源：Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology (JAMSTEC)

　　Lloyd說：“對我來說，最令我感覺奇怪的是，一些生物可以存在幾千年。它們的新陳代謝保持活性，但是處于停滯狀態，它們用于維持生命所需的能量比我們認為的要少得多。”

　　美國俄勒岡州立大學微生物生態學家Rick Colwell說：“地下生命的時間尺度與我們完全不同。某些微生物已經生存了幾千年，除了板塊移動、地震或噴發之外，幾乎沒有運動 。我們人類以一個相對較快的過程進行時間定位，比如基于太陽的晝夜周期或基于月亮的月球周期，但是這些生命以地質學時間尺度的周期進行時間定位，這一過程非常緩慢，甚至是不變的。”

　　地下生物圈也隨著地質與地理的不同而不同。它們的總面積估計超過20億立方千米，但這一數字在未來可能進一步擴大。

　　研究人員表示，它們取得這些發現要歸功于兩項技術進步：一是能夠深入地殼深層的鉆孔技術，一是顯微鏡的改進，使生命能夠在更加微小的水平上被探測到。

　　科學家們一直在努力尋找生命不能存在的下限，但是他們挖得越深，發現的生命就越多。目前生命生存的溫度極限是122℃，但是科學家們相信，如果他們繼續探索和開發更復雜的儀器，這一紀錄將被打破。

　　但是仍然存在許多謎團，比如生命是從地下深層向上遷移，還是從地表向下遷移？這些微生物如何與化學過程相互作用？這些發現對于揭示生命和地球共同進化的方式意味著什么。

　　科學家們說，這些發現已經涉及到了哲學和外太空生物學領域。

　　卡內基科學研究所的礦物學家Robert Hazen說：“我們必須問問自己，如果地球上的生命與我們的經驗不一致，那么我們在探尋其他世界的時候會遇到什么奇怪的事情呢？”