固体岩石中发现的细菌

日本研究人员说，他们发现单细胞生物生活在海底深处火山岩内部的小裂缝中。

他们承认自己很幸运，也很惊讶，尽管他们说这是十年的尝试和错误。

他们的成功让他们有些幻想，这表明这可能会激发人们对火星上生命的新探索。

“我现在几乎在期待我能在Mars上找到生活，”东京大学的Yohey Suzuki说。纸张在杂志上传播生物学。

“如果不是，那一定是因为生命依赖于火星没有的其他过程，比如板块构造。”

这不仅仅是一个梦想。铃木说，他的团队正在开始与美国宇航局约翰逊航天中心合作，设计一项计划，以检查火星车从火星表面收集的岩石。

他说：“在海底坚硬的岩石中发现了没有人预料到的生命，这可能改变了在太空中寻找生命的游戏。”。

以下是迄今为止的故事。

海底火山喷出红热的熔岩，熔岩冷却后变成岩石，裂缝通常小于一毫米。铃木说，经过数百万年的时间，这些地方充满了粘土矿物——以及繁殖的细菌。

裂缝中鉴定出的微生物是需氧细菌，这意味着它们使用的过程与人类细胞利用氧气和有机营养物制造能量的过程相似。

研究人员估计，他们发现的这些群落的细菌密度约为每立方厘米100亿个细胞——与人类肠道的密度相同。海底淤泥沉积物的平均密度估计仅为每立方厘米100个细胞。

铃木说：“这些裂缝对生命来说是一个非常友好的地方。”。粘土矿物就像地球上的神奇物质；如果你能找到粘土矿物，你几乎总能找到生活在其中的微生物

作为正在进行的综合海洋钻探计划的一部分，铃木在2010年末帮助收集了岩石样本(碘伏).

一艘研究船在塔希提岛和新西兰之间的航行中停了三次，从海底下至125米处采集了6.2厘米宽的岩芯样本。在岩芯样本碰到坚硬岩石之前，有75米厚的泥质沉积物。

根据地点的不同，这些样本估计有1350万年、3350万年和1.04亿年的历史。

重要的是，收集地点不靠近热液喷口或海底下水道，因此研究人员确信细菌是独立到达裂缝的，而不是被水流强迫进入的。

多年来，铃木和他的团队使用传统的切割和研磨方法试图在他的样本中发现细菌，但没有成功。然后，他尝试了一种方法，他说这是受到病理学家准备超薄身体组织样本来诊断疾病的方法的启发。

他在岩石上涂上一层特殊的环氧树脂，以支撑其自然形状，这样当他切下薄层时，岩石就不会碎裂。然后用染色DNA的染料清洗，并放在显微镜下观察。

这些细菌看起来像是发光的绿色球体，紧紧包裹在发光的橙色通道中，周围环绕着黑色岩石。这种橙色的光来自粘土矿床，这种“神奇的材料”给细菌提供了一个有吸引力的生活场所。

全基因组DNA分析确定了生活在裂缝中的不同种类的细菌。来自不同地点的样本具有相似但不完全相同的细菌种类。

不同位置的岩石具有不同的年龄，这可能会影响哪些矿物有时间积累，从而影响裂缝中最常见的细菌。

铃木和他的同事推测，填充粘土矿物的裂缝浓缩了细菌用作燃料的营养物质。

他们说，这或许可以解释为什么岩石裂缝中的细菌密度比自由生活在淤泥沉积物中的细菌密度高八个数量级，而淤泥沉积物中的海水稀释了营养物质。