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瑞典一深部矿井的原生断裂系统被认为是远古微生物的家园
[发布时间:2021-06-11 浏览次数:1357]

据矿业网站(https://www.mining.com/)2021年6月8日消息,发表在《地球与环境通讯》杂志上的一篇新论文揭示,火成岩(igneous rocks)已经承载了数千年的微生物生命。

在这项研究中,一个国际研究小组分享了在瑞典和挪威的大量深部矿井中的火成岩地壳中发现的原核生物和真核生物来源的微生物化石的发现。通常,化石(fossils)被认为是沉积岩(sedimentary rocks)独有的特征。

然而,地球上大部分的大陆都是由火成岩构成的。火成岩中产生的深、暗、缺氧的断裂系统(fracture system)是微生物(microorganisms)的家园。这些微生物通过消耗气体、液体中的营养物质和稀少的有机碳来获得能量。

尽管最近的研究评估了“现代生命”是如何应对深度问题的,但没有多少科学家把注意力放在非人类生物的远古特征上。

该文章的第一作者、林厄斯大学副教授亨里克·德雷克(Henrik Drake)在一份媒体声明中说:“我们测试了30多个矿井的矿物样品,发现了大多数矿井中存在微生物活动的确凿证据。我们从古生物(archaea)、细菌(bacteria)和真核生物(eukarya)这三个生命领域寻找并检测了三种类型的生物特征:同位素(isotopic)生物学特征、分子(molecular)生物学特征和形态(morphological)生物学特征。”

根据德雷克的说法,瑞典博格萨根(Berglsagen)矿区的卡尔莫拉银矿(Kallmora Silvermine)特别令人感兴趣。由于这个矿井已经废弃和充水100多年,研究人员不得不查阅博物馆的矿物收藏品来间接从深处获取样品。然而,该遗址包含了一些迄今记录在案的最令人信服的远古生命证据,并揭示了产甲烷微生物(methane-producing microorganisms)和硫酸盐还原微生物(sulfate-reducing microorganisms)在过去占据了断裂系统。

德雷克说:“通过对矿物质中碳和硫的稳定同位素进行微量分析,我们可以证明,硫酸盐还原微生物取代了产甲烷微生物。”

在这篇论文中,研究人员和他的同事们解释说,同位素分析与矿脉充填碳酸盐矿物的微量铀-铅地质年代学相结合,使他们发现产甲烷微生物大约活跃在5,000万至3,000万年前;而硫酸盐还原微生物活跃在1,900万至1,300万年前。

该文章的合著者曼努埃尔·莱因哈特(Manuel Reinhardt)说:“卡尔莫拉矿山的另一个不同寻常的发现是,矿脉中保存的特定细菌脂肪酸(bacterial fatty)的残留也可以区分硫酸盐还原微生物。此外,生活在这个矿山里的硫酸盐还原微生物在一种叫做黄铁矿的矿物中留下了硫同位素特征,这是在地球矿物记录中发现的最极端的生物特征。你可以把它当作是一个硫同位素(sulfur isotopes)的世界记录。”

专家们认为,他们的发现表明,在芬诺斯坎地盾(Fennoscandian shield)的火成岩地壳中,古代生命的痕迹无处不在。因此,我们有理由相信,同样的痕迹在其他大陆的深部也存在。

德雷克说:“矿脉(mineral veins)是微生物的完美聚集地,代表着远古生命(ancient life)迹象的未开发档案。”

研究人员想知道,同样的逻辑是否可以应用于寻找其他星球上的远古生命。



(中国地质调查局沈阳中心,王卓编译;陈秀法审核;张新元发布。原文网址:https://www.mining.com/scientists-develop-cheap-and-easy-method-to-extract-lithium-from-seawater/)

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