死海並非完全死亡。 當然，它是地球上最極端的生態系統之一，鹽度極高，遊客可以輕鬆地漂浮在其濃稠的鹽水之上。 由於沒有植物、魚類或其他可見的生命，游泳者可以原諒自己認為深處沒有任何動靜。 但很久以前，科學家們就發現了被稱為古菌的單細胞微生物生活在湖水中——這讓許多人想知道，儘管缺乏氧氣、光照或營養，其他簡單的生命是否也能在下面的沉積物中生存。
現在，日內瓦大學的地球微生物學家卡米爾·托馬斯和他的同事在死海沉積物中發現了分子化石，表明細菌早在 12,000 年前就已在那裡生存。 這是科學家們首次在這個生態系統中發現除古菌以外的其他生命形式——這暗示著這種生命可能存在（或過去存在過）於全球類似的地方以及太陽系的其他地方，包括火星。 該研究結果於 3 月發表在《地質學》雜誌上。
托馬斯和他的同事參與了一項國際合作，該合作於 2010 年在湖床下 430 米處進行了前所未有的鑽探，以更好地評估我們過去的氣候。 在分析樣本幾年後，托馬斯團隊在沉積物中發現了古菌。 這證明這些生物可以在湖泊本身和下面的沉積物中生存，那裡的條件更加惡劣。 但托馬斯仍然認為，除了古菌以外的任何東西都不太可能在那裡生存。 “我當時想，‘這是一個極端環境，只適合極端分子，’”他說。
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該團隊最近的發現顛覆了這一觀念。 托馬斯和他的同事分析了石膏層（鹽水蒸發後留下的礦物質），這些石膏層沉積於 12,000 年、85,000 年和 120,000 年前。 在這些石膏層中，他們發現了蠟酯——當食物變得稀缺時，小生物會產生和儲存的富含能量的分子。 由於古菌無法產生這些分子，而且多細胞生物不太可能在如此惡劣的條件下生存，因此該團隊得出結論，古代細菌一定產生了這些化合物。
但是這些細菌是如何生存的呢？ 蠟酯攜帶古菌細胞膜的痕跡，因此研究人員推測細菌以古菌殘骸為食。 這種生存機制可以解釋該群落如何在如此看似荒涼的條件下繁榮發展。 哈佛大學的生物化學家 Yuki Weber 說：“儘管我們知道微生物生物量中存在大量多樣性，但看到這些微生物群落使用哪些策略在不同的環境中生存總是令人興奮的。”她沒有參與這項研究。“關於微生物代謝，還有很多東西需要學習。”
此外，托馬斯和他的同事發現了誘人的線索，表明細菌生命甚至可能在今天仍然存在於死海生態系統中。 例如，當他們第一次開啟一大瓶現代沉積物時，他們聞到了臭雞蛋味——這是硫化氫氣體的明顯跡象，硫化氫氣體通常由細菌產生。 但這種氣體也可能具有非生物來源，例如地熱活動（黃石國家公園因此而聞名），因此研究人員不確定細菌是否繼續居住在鹹水湖之下。
韋伯認為，即使它們沒有，細菌也很可能生活在地球廣闊的地下生物圈中類似的條件下。 他說，隨著科學家們繼續繪製生命可以生存的極端環境圖，他們將更好地瞭解生命如何在地球和其他行星上產生和出現。
以火星為例——2011 年，NASA 的機遇號探測器偶然發現了石膏，這與托馬斯在死海沉積物中發現的礦物質相同。 它的存在表明，隨著紅色星球變暖，它的海洋和湖泊蒸發了。 但在它們蒸發之前，這些水體可能看起來很像死海——甚至可能在生物過程方面也是如此，瑞士空間探索研究所的科學家托馬索·邦託格納利說，他沒有參與死海的研究。 邦託格納利在歐洲航天局的 ExoMars 火星車專案上工作，該火星車計劃於 2021 年降落在火星上的一個古代海底。 它將使用托馬斯團隊使用的簡化方法分析沉積物巖芯。 死海的證據“使生命可能在火星上存在過的假設更具可能性，”邦託格納利說。