「活體土壤皮層」：科學家發現主宰地球關鍵帶的全新微生物類群

十六世紀時，達文西曾說：「我們對天體執行的瞭解，遠勝於腳下的土壤。」即便在暗物質與暗能量等謎團仍未解開的今日，這句話依然成立。不過，密西根州立大學的微生物學團隊正試圖改變這個現狀。

這項新研究聚焦於「關鍵帶」的微生物族群，研究人員分別從美國愛荷華州與中國採集深達21公尺的土壤樣本。密西根州立大學微生物學專家詹姆斯·提傑解釋：「關鍵帶從樹冠頂端向下延伸至地底213公尺處，它調節著土壤形成、水迴圈與養分迴圈等關鍵過程，對糧食生產、水質與生態系健康至關重要。然而這片『黑暗森林』仍是科學探索的新疆域。」

透過分析這些來自相似深層土壤的微生物DNA，團隊意外發現名為CSP1-3的全新微生物類群。這些微生物的祖先數百萬年前原棲息於溫泉與淡水環境，後來才遷徙至關鍵帶深處。提傑指出：「多數人會認為這些微生物處於孢子或休眠狀態，但DNA分析顯示它們其實保持活性且緩慢生長。」

令人驚訝的是，這類微生物在某些深層土壤中佔比超過50%，完全顛覆表層土壤的微生物組成常態。研究團隊推測，這種優勢地位源自其長期演化出的特殊生存策略——它們能合成海藻糖作為能量儲存物質，並透過氧化微量氣體、異質發酵等多重機制提升ATP產量，甚至具備需氧一氧化碳氧化能力，這些特性使其能在貧瘠缺氧環境中持續存活。

目前科學家正嘗試在實驗室培養CSP1-3微生物，雖然重現其原生環境（包括模擬溫泉的高溫條件）極具挑戰性。提傑強調：「這類微生物的生化特性可能藏有寶貴基因，例如分解頑強汙染物的潛力，若能解開這個謎團，或許能為地球迫切的環境問題提供解方。」該研究成果已刊登於《美國國家科學院院刊》。