天气 
2025-07-21
不靠阳光也能活？地下微生物充电生存，或成寻找外星生命新模板 地震提供能量源泉！地球上的大部分原核生物，约占地球总生物量的19%，生活在地底深处。这些生物在没有阳光照射的地方是如何获取能量的问题一直困扰着科学家们。
7月19日，中国科学院广州地球化学研究所在《科学进展》期刊上发表了一项突破性研究，揭示了地壳断裂瞬间释放的化学能可以成为地下微生物的能量来源。这一发现不仅改变了人们对地球深部生态系统的理解，还为在火星、欧罗巴等星球寻找生命提供了理论依据。
地震是一种剧烈的地壳断裂过程，像一台发动机，不断将机械能转换为化学能。研究团队通过实验平台模拟了地下数公里内的断裂活动，发现当岩石破裂产生新鲜表面时，断裂的化学键与水相遇会生成大量氢气和过氧化氢。更重要的是，这些氢自由基与过氧化氢耦合驱动了铁的氧化-还原循环，持续释放电子，使这些电子可以在碳、硫、氮等生命必需元素之间流动，从而形成一种“地下电网”，供地下微生物取用能量。
参与该研究的研究人员表示，地下微生物不需要光合作用，只需沿着电子梯度“充电”即可生存。计算显示，地震每年在断裂面上产生的氢气通量足以满足微生物群落生存所需。因此，这些“以地震为食”的地下微生物能够在能量丰富的环境中迅速繁殖生长。
过去，学界一般认为蛇纹石化或辐射裂解过程是地球早期生命起源的重要能量来源。然而，新的研究成果表明，断裂活动在深部地下空间广泛存在，里氏2级以上的地震每年会发生110多万次，这种地质过程产生氢气的数量比蛇纹石化或辐射裂解过程高出至少10万倍。
这种“以地震为食”的生命过程也可能在其他星球发生。中国科学院院士何宏平指出，这种能量机制甚至可能在火星古老断层或欧罗巴冰壳裂缝中发生，为太阳系中的“暗生命”提供长期能量来源。未来在地外生命探测任务中，需特别注意寻找断裂带附近的氧化还原信号，这些可能是与生命有关的标志。
美国国家科学院院士诺姆·斯利普评论说，该研究出色地还原了断裂活动真实的物理化学过程，为深部地下微生物群落的兴衰变化提供了解释。研究团队将继续与加拿大教授库尔特·O·康豪瑟和芭芭拉·舍伍德·萝拉合作，开展进一步研究，验证这一无光生命模型的普适性。
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