来自罗德岛大学海洋学研究生院的一组研究人员及其合作者揭示，生活在海底下古代沉积物中的大量微生物主要是由水分子的自然辐射产生的化学物质维持的。

 

研究小组发现，这些化学物质的产生被海洋沉积物中的矿物质显著放大。传统观点认为沉积物中的生命是由光合作用的产物推动的，与此相反，一个由水的辐射推动的生态系统开始于海底以下几米的开阔海域。这个辐射驱动的世界是地球上体积最大的生态系统之一。

 

这项研究今天发表在《自然通讯》杂志上。

 

“这项工作提供了一个重要的新视角，杏耀客服来了解地下微生物群落可以用来维持自身的资源。这对于了解地球上的生命，以及限制其他行星体(如火星)的宜居性是至关重要的，”该研究的第一作者、哥德堡大学(University of Gothenburg)博士后贾斯汀·索维奇(Justine Sauvage)说。索维奇在尤里大学(URI)当博士生时进行了这项研究。

 

推动该研究小组研究结果的过程是水的辐射分解——由于暴露在自然发生的辐射下，水分子分解成氢和氧化剂。该研究的联合作者、URI海洋学教授史蒂文·德宏特(Steven D’hondt)表示，由此产生的分子成为沉积物中微生物的主要食物和能量来源。

 

“海洋沉积物实际上放大了这些可用化学物质的产生，”他说。“如果你在纯净水和湿沉积物中进行相同数量的辐射，你会从湿沉积物中获得更多的氢。沉积物使氢的产生更加有效。”

 

为什么这一过程会在湿沉积物中被放大还不清楚， 杏耀手机客户端 ，但D’hondt推测，沉积物中的矿物质可能“表现得像半导体，使这一过程更加有效。”

 

这些发现来自于罗得岛核科学中心进行的一系列实验室实验。沙维奇对太平洋和大西洋不同地点的湿沉积物进行了辐照，这些湿沉积物是由综合海洋钻探计划和美国研究船收集的。她将氢的生产比作同样辐照过的瓶装海水和蒸馏水。沉积物将结果放大了30倍。

 

“这项研究是一个独特的组合，复杂的实验室实验整合到全球生物学背景，”合著者亚瑟·斯皮瓦克说，他是URI海洋学教授。

 

这些发现的意义是重大的。

 

D'Hondt说:“如果你能在海底沉积物和其他海底环境中通过水的天然放射性分解来维持生命，那么也许你也能在其他世界以同样的方式维持生命。”“火星上也存在一些同样的矿物质，只要你有那些湿的催化矿物质，你就会有这个过程。如果你能在火星潮湿的地下快速催化放射性化学物质的产生，你就有可能维持与海洋沉积物中相同水平的生命。”

 

沙维奇补充说:“考虑到“毅力号”漫游者刚刚登陆火星，它的任务是收集火星岩石，并描述其宜居环境的特征，这一点尤其重要。”

 

德宏特说，研究小组的发现也对核工业有影响，包括如何存储核废料和如何处理核事故。“如果你将核废料储存在沉积物或岩石中，它可能会比在纯净水中更快地产生氢和氧化剂。这种天然催化作用可能使这些储存系统的腐蚀性比人们普遍认识到的要大。”

 

研究小组的下一步将是探索在地球和地球以外的其他环境中通过辐射分解氢产生的影响，杏耀代理包括海洋地壳、大陆地壳和火星地下。他们还将寻求进一步了解当地下微生物群落的主要能量来源于水的天然放射性分解时，它们是如何生活、相互作用和进化的。