本报讯 “你见过火山岩吗？觉得里面有生命吗？”日本东京大学的Yohey Suzuki说，“至少我此前不这么认为，因此当发现岩石中的微生物时，我们激动不已。”
Suzuki和同事近日在《微生物生态学》发表论文，介绍在南非一块20亿年前的岩石中发现了微生物。这是目前已知最古老的生命“栖息地”，有望为研究地球生命起源提供新见解，甚至可能为寻找地外生命提供指引。
此前研究表明，在远离阳光、氧气和食物资源的地壳深处，仍有数十亿种适应力极强的微生物。这些栖息在极端孤立环境中的微生物生长缓慢，分裂速度也极慢，有时需要数千年甚至数百万年才能完成细胞分裂。
“此前发现的包含微生物的最古老岩石是1亿年前的海底沉积物。”Suzuki说，“我们知道微生物有可能利用这些古老岩石中的某些物质生长。”
现在，Suzuki和同事将这一纪录推到了20亿年前。他们在南非东北部布什维尔德火成岩杂岩体表面下15米处采集到一个30厘米长的圆柱形岩芯。这里是一个20多亿年前形成的巨大火山岩地层。他们切开岩芯后发现，微生物细胞生活在岩石的微小裂缝中。
研究人员对这些微生物的DNA进行染色，并用扫描电子显微镜和荧光显微镜对其进行成像，然后将它们与潜在污染物进行比较，确认了它们是岩石样本的源生物。此外，科学家发现，微生物的细胞壁完好无损，这是细胞鲜活和活跃的标志。
研究人员推测，这些微生物是在岩石形成后不久被水流带入岩石中的。随着时间推移，岩石被黏土堵塞，恰好为微生物提供了生存所需的营养。
“从进化角度看，这些深层岩层中的微生物非常原始。”Suzuki说，他们计划提取和分析这些微生物的DNA，以收集更多信息。这些古老微生物可以提供地球最早生命形式以及生命如何随时间进化的线索。
这一发现可能对在其他行星上寻找生命具有重要意义。“布什维尔德火成岩与火星岩石非常相似，特别是在年龄方面很接近。”Suzuki说，由此推测，可能有微生物一直存在于火星表面下。他认为，用同样的技术区分火星岩石样本中的污染物和微生物，有助于探测这颗红色星球上的生命。
“这项研究进一步证实了地下深处是微生物的重要生存环境。”德国哥廷根大学的Manuel Reinhardt说，“但上述微生物本身并没有20亿年的历史。它们只是在裂缝形成后定居其中，其时间仍有待研究。”（徐锐）
相关论文信息：
https://doi.org/10.1007/s00248-024-02434-8
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