海底玄武岩存在有机资源，为探索火星生命提供新激情

严格上来说，真是处处皆是生活。它是在海底的岩石深处被发现的。经过多年的艰辛探索，一个科学团队发现了一些令人吃惊的事。他们在地壳海底的火山岩的微小裂缝中发现了丰富的细菌生命。这些细菌在微小的裂缝内的粘土矿床中蓬勃生长。

这一发现使人们对在火星上寻找生命的希望产生了新的激情。

这个研究团队在一篇名为“33.5—1.04亿年历史的大洋地壳在玄武岩界面处的深层微生物扩散”的新论文中发表了他们的研究成果。

东京大学的副教授铃木悠是这篇论文的主要作者。这篇论文发表在《自然(Nature)》旗下的《通讯生物学（Communications Biology）》杂志上。

“我很幸运，因为我几乎要放弃了”主要作者铃木悠说。

这些科学家在海洋深处的玄武质熔岩中发现了这些单细胞生物。他们花费了超过十年的时间，才想出钻探玄武岩心找出这些生物的办法。他们估计，这些岩石裂缝中每立方厘米含有100亿个细菌细胞，其密度大约相当于人的肠道。相比之下，在海底的泥浆中，每立方厘米大约只有100个细胞。

这些细菌在粘土中疯狂生长，好像是要填满这些微小的缝隙。根据主要作者铃木悠所说，哪里发现粘土，哪里就能发现生命。

“这些裂缝对生物来说是一个非常友好的地方。粘土矿物在地球上就像一个非常神奇的材料，如果你能发现粘土矿物，你就能发现居住在里面的微生物。”铃木悠在新闻发布会上解释到。

这个团队花了十年的时间在火山岩中寻找生物。他们2010年收集的岩芯样本中找到了一些生物，这些岩芯样本是综合海洋钻探计划所收集的样本中的一部分。在他们探索期间，他们乘船在南太平洋三个不同的回旋区收集样本。他们用了一根长5.7公里（3.5英里）的金属管到达海底。然后他们又往地下钻了125米——在到达基岩之前，前75米是泥浆。

“在岩石中看见如此富集的微生物，我想这真像是一场梦。”主要作者铃木悠说。

理解这个发现重要性的其中一个关键是样本的位置。这些样本不在散热孔或海底水通道的附近，这意味着细菌不能被水流压入裂缝。它们是原本生存在这里的。研究中同样存在三种年龄的岩石样本，它们分别为：13.5百万年，33.5百万年，104百万年。

研究人员Suzuki和他的团队已经使用一些成熟的找寻生命迹象的方法检查了这些岩石许多次，但是什么也没有发现。Suzuki和其他研究人员最终开发出一种新的方法去寻找生命。他们使用了一种类似于病例学家切割薄层组织切片的方法去检测它们。这种方法是将岩石先磨成粉末再进行细胞计数，与在岩石样本中检测生命的标准方法十分不同。

其中一块岩石薄切片准备在显微镜下进行检查（图源：东京大学Caitlin Devor CC BY 4.0）方法是在薄片被环氧树脂稳定后，用DNA染料对其进行染色，再在显微镜下进行检查。在显微镜下可见，细菌呈现出绿色的发光球体状，聚集在发橙色光的隧道和裂缝内。通过分析DNA，研究团队识别出了生活在粘土填充的裂缝中不同种类的细菌。这些研究样本包含的细菌种类相似但不完全一致的。

当研究团队终于在这些裂缝中找到生命存在的证据时，Suzuki感到十分惊讶。从海底122米深处采集的固体岩石样本中发现，需氧细菌密集地聚集在其黏土矿物的隧道中。图像B的放大倍率是图像A的1000倍。每张图像的左侧照片是在正常光下拍摄的，而右侧照片是在荧光灯下拍摄的。可以看到，其中固态玄武岩为灰色，粘土矿物为橙色，而细菌细胞为绿色球体状。（图源：Suzuki等， 2020年发表，DOI:10.1038/s-020-0860-1，CC BY 4.0）

Suzuki说：“平心而论，这是一个非常意外的发现。在我几乎快放弃时，能发现这些我十分幸运。”他还说：“看到岩石中有如此多而丰富微生物生命，我觉得这简直像是一场梦”。

“这些裂缝对生命来说是非常适宜生存的地方。粘土矿物是地球上的一种神奇的物质;如果你找到粘土矿物，你几乎总能在其中发现微生物的存在。”Suzuki解释道。

当然，这一发现不仅本身令人兴奋，对于寻找火星上的生命可能还具有重大意义。在火星上曾经湿润的地方，发现有大量粘土矿物存在。其中一些粘土中的矿物质只有在有水的情况下才会形成。下一个造访火星的漫游者-美国宇航局的火星2020毅力漫游者，将会对其中的一些物质进行采样。希望其中一些样本最终能被带回地球（以便研究）。