研究样本取自一座新发现的泥火山蓝色蛇纹岩泥。图片来源：SO292

本报讯 在一项近日发表于《通讯-地球与环境》的研究中，科学家探究了微生物如何在地球最恶劣的水下环境中存活。他们分析了脂质生物标志物，以揭示这些生物体的生存策略。该地点的pH值为12，是有记录以来碱性最强的环境之一，具备生命极难耐受的条件。

由于那里的活细胞很少，因此无法进行DNA检测。研究人员转而使用足够灵敏的痕量分析技术来识别极其微弱的生化信号。

“但我们能够检测到脂质分子。”论文第一兼通讯作者、德国不来梅大学的Palash Kumawat说，“借助这种生物标志物，我们能够深入了解在这种极端环境中，代谢甲烷和硫酸盐的微生物的生存策略。”

深海微生物在全球碳循环中扮演着重要角色，它们在海底深处处理着碳和其他各类元素。团队发现的这些微生物群落并不从阳光中获取能量，而是靠岩石中的矿物质及二氧化碳、氢气等气体存活。在此过程中，它们会产生甲烷。这些生化反应独立于上层海洋而发生，表明这些微生物生活在一个自给自足的生态系统中。

脂质生物标志物是反映生物活性的脂质分子，能确定微生物的状态。完整的生物分子意味着细胞是活跃或近期存活的，而退化的生物分子则代表了来自远古的“地质分子”化石。

Kumawat解释说，结合同位素数据与脂质生物标志物，可以找到现代和古代微生物存在于这种恶劣环境中的证据。“这对我们在生物量极低、营养匮乏的区域开展研究很有帮助。”

论文作者、不来梅大学的Florence Schubotz强调，这一发现意义非凡。“在如此极端的条件下，比如高pH值、低有机碳浓度，生命依然可以存活。”她说，“此前，人们推测该系统中存在产生甲烷的微生物，但一直未能直接证实。此外，深入了解这样的微生物栖息地令人振奋，因为我们怀疑原始生命可能正是起源于类似地点。”

该团队的样本来自2022年“太阳号”科考船采集的沉积物岩芯。在此次科考中，科学家在马里亚纳弧前区域发现了此前未知的泥火山，并成功从中采集到样本。

基于现有发现，研究团队计划在受控的培养箱中培育这些微生物，以进一步了解它们如何获取营养，以及如何在如此不适宜生存的环境中持续存活。（王方）

相关论文信息：

https://doi.org/10.1038/s43247-025-02667-6