科學家們首次在地球海洋地殼深處——海底黑暗的火山岩中發現了微生物。這種地殼厚達數公里，覆蓋了地球表面 60% 的面積，使其成為地球上最大的棲息地。
裡面的微生物似乎主要透過利用氫氣生存，氫氣是在水流過富含鐵的岩石時形成的，將二氧化碳轉化為有機物。這個過程被稱為化學合成，與利用陽光進行同樣目的的光合作用不同。
化學合成也為其他深海地點（如熱液噴口）的生命提供燃料，但這些地點僅限於大陸板塊的邊緣。海洋地殼要大得多。丹麥奧胡斯大學的生態學家馬克·利弗領導了這項研究，他說，如果在整個地殼中都發現了類似的微生物，那麼地殼“將成為地球上第一個依靠化學能而非陽光執行的主要生態系統”。結果發表在《科學》雜誌上。
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加拿大埃德蒙頓市阿爾伯塔大學的地球微生物學家庫爾特·孔豪澤說：“這項研究意義重大，因為它證實了存在一個由厭氧微生物居住的深層地下生物圈。”
海洋地殼是在構造板塊之間的海嶺處形成的，在那裡，上升的熔岩與海水相遇並冷卻。新生的岩石——主要是玄武岩——被推離海嶺，並被厚厚的沉積物掩埋。儘管科學家們早就知道微生物生活在沉積物中和尚未被覆蓋的裸露玄武岩中，但地殼更深、被掩埋的部分一直是個謎。“在我們的研究之前，仍然不清楚那裡是否有生命，”利弗說。
海底之下
2004 年，利弗乘坐美國研究船“JOIDES Resolution”號，從華盛頓州以西海洋地殼研究最深入的區域之一採集樣本。利弗說，這艘船通常載有地質學家，但這次，“我們船上有五位微生物學家”。
該團隊由來自六個不同國家的科學家組成，他們鑽穿了 265 米的沉積物和 300 米的地殼，採集了大約 350 萬年前形成的玄武岩。在他們的樣本中，研究人員發現了代謝硫化合物和產生甲烷的微生物的基因。
為了測試這些基因是來自活微生物還是已死亡的微生物，該團隊將岩石樣本在富含海底化學物質的水中加熱到 65 °C。隨著時間的推移，產生了甲烷，表明微生物是活著的並且在生長。
利弗確信這些微生物不是來自地表的“搭便車者”，而是地殼的真正居民。“當我去參加這次探險時，我認為不可能獲得無汙染的樣本，”他說。開啟樣本後，他改變了主意：該團隊在他們用於鑽取樣本的液體中添加了少量標記化學物質，但儘管這些化學物質塗滿了岩石的外部，但內部幾乎沒有。利弗現在計劃分析從太平洋和北大西洋其他地點採集的地殼碎片。
孔豪澤說：“考慮到海底地殼的巨大體積，人們不禁想知道那裡的生物量與地球表面的生物量相比如何。”