科學(xué)家鉆穿地殼:尋找地球最內(nèi)的生命體
大洋底部的某些巖石和沉積物,對(duì)生命而言過于炙熱。但再往下呢?從洋底向下鉆探數(shù)千公里,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一些微生物。“我們不停地挖呀挖,一直沒有到達(dá)生物圈的底部。”美國南加州大學(xué)地球化學(xué)家Jan Amend說。但一個(gè)新海洋鉆探項(xiàng)目將試著找出答案。
據(jù)《科學(xué)》雜志報(bào)道,該項(xiàng)目計(jì)劃穿過地殼——這里的高溫非常接近洋底,從而確定生命的熱極限。9月13日,“地球號(hào)”科考船將從日本清水出發(fā),將鉆頭下沉至沉積物溫度達(dá)130攝氏度的洋底,最大鉆探深度達(dá)1260米。研究人員希望,在某處,生命應(yīng)當(dāng)隨溫度升高而消失。
為了找到這個(gè)極限,作為國際海洋探索項(xiàng)目一部分的“T極限”項(xiàng)目將為期62天。研究人員表示,該極限數(shù)據(jù)將指導(dǎo)海洋底微生物的豐度和多樣性估算,這對(duì)深入了解生物地球化學(xué)循環(huán)十分重要。科學(xué)家曾預(yù)測,深海微生物占地球總生物量的1/3。“我們需要了解,它們是什么以及如何生存的。”丹麥奧胡斯大學(xué)地球微生物學(xué)家Bo Jrgensen說。
在過去10年間,人們?cè)跔I養(yǎng)匱乏的黏土和堅(jiān)硬的基巖中找到了微生物。2012年,“T極限”項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)曾在洋底以下2500米處發(fā)現(xiàn)微生物。這些生物在2000多萬年前形成的煤層化石中勉強(qiáng)生存,這創(chuàng)下了最深記錄。
本次,“T極限”項(xiàng)目的目標(biāo)是南海海槽,位于俯沖帶頂部——菲律賓海板塊沖入亞歐大陸板塊之下,構(gòu)造運(yùn)動(dòng)增加了填充海槽的泥石層和火山灰的溫度。“T極限”項(xiàng)目將鉆穿沉積層,然后向下50米到達(dá)下部的玄武巖。這并不是一個(gè)容易實(shí)現(xiàn)的目標(biāo),因?yàn)殂@頭可能遭遇因高溫而變成水泥樣的黏土。而且,鉆探本身也會(huì)加熱附近的沉積物,因此該團(tuán)隊(duì)還將使用探針探測鉆孔的實(shí)際熱梯度。
另外,“地球號(hào)”還將使用一個(gè)新鉆探技術(shù),利用海水取代鉆井泥漿,其穩(wěn)定性和潤滑性更好,且極大降低了污染。
研究人員還表示,除了尋找生命在貧瘠環(huán)境中的熱極限外,在高溫環(huán)境下,DNA和氨基酸也會(huì)變得不同,這些均值得探索。