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研究稱硒可能有助于維持地球深層生態(tài)系統(tǒng)中的微生物的活動

cnBeta.COM 2021-08-23

  據(jù)外媒報(bào)道,過去幾十年來,國際上對海底的鉆探工作提供了越來越多的證據(jù),證明海底下存在著廣泛的深層生物圈。在那里,海底下的循環(huán)流體提供了化學(xué)物質(zhì),從中產(chǎn)生的能量為這種深層生態(tài)系統(tǒng)中的微生物生命提供了動力。然而,由于難以抵達(dá),研究人員對大陸深層生物圈中這種化學(xué)石生微生物的作用的了解更為有限。

  全世界只有少數(shù)幾個地方,主要是一些最古老的大陸地殼碎片,如Archean cratons,能夠?qū)Υ箨懮顚由锶M(jìn)行直接采樣。這些地方表明,深層斷裂作為流體通道,將微生物的重要營養(yǎng)物質(zhì)輸送到其他惡劣的棲息地。硒(Se)的可用性可能在這些系統(tǒng)中發(fā)揮關(guān)鍵作用,因?yàn)檠趸镔|(zhì)的還原提供的能量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于硫酸鹽的還原。因此,如果滿足正確的物理化學(xué)條件,即使少量的硒也有可能維持微生物的活動。

  一個由來自巴西和德國的科學(xué)家領(lǐng)導(dǎo)的國際團(tuán)隊(duì)調(diào)查了來自米納斯吉拉斯(巴西)的一個礦床的Pt-Pd金塊,這是一個最初鑒定鈀的地方。盡管這種鉑鈀金塊被生物膜所覆蓋,但這種金塊的形成仍然難以捉摸。因此,高精度的Se-同位素?cái)?shù)據(jù)與微量金屬數(shù)據(jù)和Pt-Os年齡相結(jié)合,以評估金塊的形成并確定潛在的微生物過程。

  綜合數(shù)據(jù)顯示,Pt-Pd金塊形成于大約1.8億年前,可能是在70℃和大約800米的地表下,通過替換主石英巖中的前體脈石礦物形成的。高水平的硒和其他親生物元素(碘、有機(jī)碳、氮),以及極負(fù)的Se同位素組成,與微生物起源相一致。目前還不能完全排除生物過程,但該研究表明,Pt-Pd金塊似乎記錄了大陸深層生物圈中依賴Se的微生物活動。

  進(jìn)行Se-同位素分析的Stephan K?nig和Benjamin Eickmann指出,通過將新的同位素代用指標(biāo)用于金塊等耐風(fēng)化礦物,可以規(guī)避大陸深層生物圈取樣的困難。這種全新的方法可能會提供豐富的信息,而這些信息是加強(qiáng)我們對大陸深層生物圈的了解所需要的。

責(zé)任編輯:劉鑫嶸

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