首次發現生活在完全黑暗中的藍藻

一支國際聯合科考團隊發現某種常見細菌可以生活在不見天日的地下，我們可能不得不重新評估深層地下生態系統的可居住性，包括可能孕育地外生命的生態系統。

地底環境——有時被稱為「黑暗的生物圈」——延伸到地表下的數百米深處，黑暗中隱藏著的無數微生物以科學家們仍然無法完全理解的方式茁壯成長。

現在，證據表明藍藻可以生活在完全的黑暗環境中。過去我們一直認為它屬於光合細菌，需要陽光才能存活。

最初，這些發現完全是場意外。

來自西班牙國家生物技術中心的微生物生態學家Fernando Puente-Sánchez在檢查西班牙西南部伊比利亞黃鐵礦帶下613米深井中的岩石鑽探樣本時，實際上正在尋找其他類型的細菌。 。

但是，他告訴《國家地理雜誌》，他發現了藍藻，這令他很擔憂，感覺哪裡出了紕漏。

「我的博士學位沒了，」他想，「我的導師會殺了我。」

幸運的是，團隊意識到這是比他們想像得還要有趣的東西：藍藻(有時稱為藍綠藻)，在地球上的任何地方，只要有一丁點陽光，幾乎就能找到這種生命形式。

但實際上那裡沒有任何陽光——地下600多米的黑暗深井裡。

「它們到底在那幹嘛？」 Puente-Sánchez想知道，「它們怎麼活下來的？」

事實證明，答案與氫有關。

對地底藍藻進行的遺傳分析表明，它們與Calothrix，Chroococcidiopsis和Microcoleus屬有親緣關係，這種生命形式的存在導致局部氫濃度的降低。

附著在岩石碎片上的活的藍藻細胞(紅色為熒光指示劑)(PNAS)

該團隊認為，這裡的藍藻在沒有陽光和氧氣的情況下通過析出氫離子到地下環境中吸收各種電子受體，並在此過程中獲得少許能量。

之前曾經在其他種類的藍細菌中發現過類似的電子傳遞系統，但是在這裡，研究人員認為它可能就是直接用來維持生命的手段，而不是光合作用的中間過程。

雖然目前還處於假說階段，但研究人員表示，它與藍藻在其他極端環境(如沙漠和海洋系統)中生存的能力有關。

作者寫道：「藍藻在幾乎完全沒有光的情況下也能長時間存活，那裡無法發生光合作用。」

「這種機制依賴於藍藻譜系保守的特性，因此可能反映了藍藻非光合作用祖先的生存方式。」

如果它是正確的，可能為我們帶來全新的見解，讓我們更好地理解微生物如何在地表深處的岩石中存活。這一解釋不僅僅局限於地球上的場景，而是包括所有類型的「天體生物學場景」，例如說火星。

「我們對這種以前未知的藍藻生態位的描述為構建更完整的生命起源和進化模型鋪平了道路，」研究人員解釋說，「以及擴展了其他行星體中原始生態圈的選項，無論是現存的、原始的、還是假定的外星生物圈。「

也就是說，Puente-Sánchez急於澄清：該發現並不意味著藍藻正潛伏在紅色星球的地表之下。但這是一個引人入勝的發現，擴寬了我們對生命的理解。

本文譯自 sciencealert，由譯者 majer 基於創作共用協議(BY-NC)發布。

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