地震斷層竟能孕育生命!科學家:火星地下或存類似生態系
生物
08-08
最新研究顛覆了「生命必須依賴陽光」的傳統認知!中國科學院團隊在《Science Advances》期刊發表突破性發現,證實地殼運動產生的岩石破裂過程,竟能為深層地下微生物提供生存所需的能量來源。
這項由中科院廣州地球化學研究所何宏平教授與朱建喜教授主導的研究顯示,在地球深處缺乏陽光與有機養分的極端環境中,存在著一個龐大而活躍的微生物生態系統。這些微生物透過水巖互動作用產生的無機氧化還原反應獲取能量。
研究團隊透過模擬地殼斷層活動發現,岩石破裂時產生的自由基能分解水分子,同時產生氫氣與過氧化氫等氧化劑。這些物質在斷裂系統中形成特殊的氧化還原梯度,進而與地下水及岩石中的鐵元素發生反應,驅動鐵的氧化還原迴圈。
令人驚豔的是,在微生物密集的斷裂帶中,由地震活動驅動的氫氣產量,竟是其他已知途徑(如蛇紋石化與輻解作用)的10萬倍!這種機制不僅維持了深層生物圈的微生物代謝,更影響碳、氮、硫等元素的地球化學迴圈。
何教授與朱教授特別指出,這項發現為外星生命探索開闢新途徑。類地行星的斷裂系統可能同樣具備孕育生命的條件,暗示火星等地外天體的地下環境,或許存在著類似的微生物生態系。
這項研究獲國家自然科學基金傑出青年科學基金、中科院戰略性先導科技專項等多項經費支援。