在這項新研究中，不來梅大學地球科學系的第一作者帕拉什·庫馬瓦特（Palash Kumawat）和他的團隊研究了微生物如何在地球上最惡劣的水下環境之一中生存。他們分析了脂質生物標誌物。這是一種具有生物活性的特定脂質分子。尋找有機體的生存策略。該地點的 pH 值為 12，是有記錄以來鹼性最強的環境之一。這創造了特別困難的生存條件。
由於活細胞很少，DNA 檢測通常是不可能的。研究人員使用了一種足夠靈敏的低容量分析技術來識別微弱的生化信號。 “但我們能夠檢測到脂質，”現在是地球科學系博士生的庫馬瓦特說。 “在這些生物標誌物的幫助下，我們因此能夠深入了解在這種惡劣環境中代謝甲烷和硫酸鹽的微生物的生存策略。”
深海化學中隱藏的微生物線索
深海微生物生命在全球碳循環中發揮著重要作用。處理地表深處的碳和其他元素 庫馬瓦特團隊確定的群落並不從陽光中獲取能量。它來自岩石中的礦物質以及二氧化碳和氫氣等氣體。在此過程中會產生甲烷。這是一種重要的溫室氣體。這些生化反應獨立於上方的海洋而發生。這表明這些微生物在自己的生態系統中發揮作用。
脂質分子還有助於確定微生物是否仍然活著或古代群落的殘餘物。庫馬瓦特解釋說，健康的生物分子表明最近活躍或活的細胞，而退化的細胞則表明將同位素數據與脂質生物標誌物相結合，顯示出現代和古代微生物種群生活在這種惡劣環境中的證據。 “這種差異有助於我們在生物量極低和營養缺乏的地區工作，”他說。
發現生命的極限
共同作者 Florence Schbotz 博士是不萊梅大學海洋環境科學中心 MARUM 的有機地球化學家。強調這一發現的非凡性。 “這一發現的有趣之處在於，生命生活在這些極端條件下，例如高 pH 值和低有機碳濃度。這甚至是可能的，”她說。 “到目前為止，人們一直認為這個系統中存在產生甲烷的微生物。但這無法直接證實。此外，深入了解此類微生物的棲息地是非常令人興奮的。因為我們懷疑古代生命可能正是在該地區出現。”
太平洋海底發現一座隱藏火山
該團隊的樣本來自 2022 年在研究船上進行 SO 292/2 調查期間收集的沉積物岩心。 索內– 在這次任務中，科學家們在馬里亞納前陸發現了一座以前未知的泥火山。並可以直接從那些火山採集樣本
這項工作是卓越集群“海底——地球未知的界面”的一部分。基於這些發現，庫馬瓦特和他的同事計劃在受控培養箱中培養這些微生物，以更多地了解它們如何獲取營養並在惡劣的環境中生存。
