
8600萬年來未曾進食,且氧氣僅夠維持新陳代謝,單細胞生物真的能算得上活著嗎?一項新研究表明,答案是肯定的,但僅僅勉強算得上。自侏羅紀中期以來一直埋藏在海底的微生物群落至今仍在頑強生存。它們的頑強生命力或許會為我們尋找外星生命提出一些有趣的問題。
海洋沉積物下生活著大量的微生物——地球上約90%的單細胞生物都生活在那裡,它們長期以來一直是研究極端環境的生物學家們關注的對象。漢斯·羅伊和他的同事們想要更深入地探索那些最荒蕪的地方,那裡食物匱乏甚至沒有食物,氧氣也幾乎無法到達。
來自丹麥和德國的羅伊及其同事對埋藏在太平洋深處、沿著赤道延伸至北太平洋環流系統的紅色黏土進行了調查。他們乘坐科考船「諾爾號」鑽取了深達92英尺(約28公尺)的海底岩芯樣本,這些樣本的年代可以追溯到恐龍時代,並用氧氣感測器對岩芯進行了測試。他們發現,在這些沉積物的最深處,生物體仍然在利用氧氣進行呼吸——只是速度極其緩慢。沉積物越深,食物和氧氣就越少,氧氣的消耗量也越低。這些生物體自7000萬至8600萬年前被埋藏以來,就再也沒有獲得新鮮的食物來源。
羅伊和他的同事發現,微生物大約需要1000年才能使其生物量翻倍,這也可能意味著它們需要1000年才能完成一次分裂。相比之下,大腸桿菌只需17到30分鐘。換句話說,要確定這些微生物是否真的具有生命——即它們是否在進行代謝過程並增加生物量——就必須等待1000年。
羅伊及其同事認為,這些微生物群落正處於生存的極限——它們僅擁有維持DNA完整性和蛋白質正常功能所需的最低能量。這之所以引人注目,原因有二。首先,這些生命形式確實十分奇特,顯示科學家對原核生物的了解充其量只是不完整的。單細胞生物在實驗室中的生存方式與它們在海底的生存方式截然不同。其次,他們再次證明,生命可以在看似不可能的地方存在——如果你對天體生物學感興趣,這無疑是一個有趣的發現。即使在地球上最惡劣的環境中,能量獲取極為有限,微生物仍能生存。那麼,它們是否也能在地球之外的某個地方生存呢?
這項研究發表在《科學》雜誌。
