地球深部棲息着地球上95%的原核生物(約佔地球總生物量的19%),這些生命如何延續?中國科學院廣州地球化學研究所發表於《科學進展》的一項研究顯示,地殼斷裂瞬間釋放的化學能,可為地下微生物提供陽光的“替代燃料”。這一發現改寫了地球深部生態系統的“能量劇本”。
研究團隊通過“壓裂—反應”實驗&&模擬地下數公里內的斷裂活動。當岩石破裂産生新鮮表面時,斷裂的化學鍵(自由基)瞬間與水相遇,生成可觀的氫氣和過氧化氫。項目負責人朱建喜研究員形容:“地震(劇烈的地殼斷裂過程)等構造活動就像一台發電機,不斷把機械能轉換為化學能和電能。”氫自由基與過氧化氫耦合驅動了鐵的氧化—還原循環,鐵原子在兩種狀態之間反復“循環”,持續釋放電子。這些電子進一步在碳、硫、氮等生命必需元素之間流動,形成看不見的“地下電網”,為微生物提供可直接取用的能量。
計算表明,地震每年在斷裂面上産生的能量遠遠超過微生物群落生存的需要。中國科學院院士何宏平説:“這種能量機制可能在火星古老斷層中發生,為太陽系‘暗生命’提供長期‘電池’。”在未來地外生命探測中,需特別注意尋找斷裂帶附近的氧化還原信號,這些可能是與生命有關的標誌。(記者 李剛)
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