这是我定的电子报的内容 虽然跟本版可能不太有关系 不过我猜大家会有兴趣 不妥麻烦通知一下 --- 台大教授突破性发现：「地壳深处无机环境中生命维系策略」 　　国际顶尖的科学杂志《科学》本期刊出一项突破性的国人研究成果，发现在地壳深 达三公里处的无机环境中，存在着仅仅依靠地质作用产生的硫酸盐和氢气提供能量，而 赖以生存的微生物聚落。这也是地球环境中首次发现可以完全不依靠由太阳能转换之各 式能量维生的生物族群。此一发现也意味着在其他星球如火星或是木星卫星欧罗巴 (Europa) 的地下深处，也有可能存在着不需依靠太阳能量生存的类似生物聚落。 　　此项研究成果由大型的国际研究团队共同研发，研究者包括台湾、美国、加拿大和 德国的顶尖科学家。这项突破性的研究发现，亦刊登在最新一期「科学」(Science)杂 志。本论文的第一发表人台大地质系助理教授林立虹指出，这是在深入南非的金矿深处 所发现的地下微生物聚落，这个微生物聚落非常独特，它们进行的新陈代谢作用非常单 纯，完全不同於地表微生物聚落所具有的多样性。科学家虽然已经知道很多微生物可以 运用无机化合物获取生存所需能量，而不直接使用光合作用所产生的有机物，但是此处 首次发现微生物聚落所使用的能量是来自於纯粹的地质作用，其所产生的化学能，完全 不同於光合作用产生的有机物。除了林立虹助理教授以外，台大海洋研究所王佩玲助理 教授亦为论文主要作者之一。 　　人类和绝大多数在地表居住的生物，最终都是经由行光合作用的植物或藻类转换太 阳能，藉由食物链结构取得能量。此项研究的突破性发现，证实在阳光无法到达的地底 黑暗处，生命会寻求和依赖其他能源。但是，这和一般熟知的岩养自营生物 (lithoautotrophs) 仍有所不同，因为常被发现存在於地下水、油田、海底火山喷气口 等奇特环境中的生物，其生物聚落虽然亦使用无机化学能量，但或多或少都会被追溯出 源自於光合作用的产物。 　　林立虹助理教授说明，这项研究选择南非的金矿，是因为南非的地层非常古老，高 达三十亿年以上，而南非金矿坑则提供了可以让研究人员深入地底的坑道。他们的研究 结合多项的分子生物与地球化学分析技术，证实了被封存在岩石裂隙的水脉中确有微生 物存在，这些微生物的确可以依靠地质作用生存，并且已隔绝於地表环境长达数千万年 之久。 　　页首右上图是位於南非 Mponeng 金矿采样点的俯视示意图与现场照片。采样点位 於Mponeng 金矿内距离地表深度 2.825 公里处。标本的获取是藉由一水平探测钻孔， 钻探至距离第一次采样时的隧道前方 100 公尺处之破裂带水脉，高温、高 pH 值及富 含还原性物质的地下水以每分钟 40 公升的速度流出。 (现场照片由沙漠研究所 Dr. Moser 提供。) 　　研究分析了裂隙水中的DNA讯号、各种化学物质的含量和硫同位素成分，发现了单 纯仰赖硫酸盐和氢气维生的细菌族群，并经由化学能与硫同位素分化计算，推论出由 地质作用转换而来的充足养分，供养着这个运作十分缓慢的微生物聚落，此聚落并孤 立於来自地表光合作用所产生的有机物。 　　左图是地质营力驱动地下微生物生态系统示意图。此微生物族群需要氢气与硫酸 盐以获取代谢作用所需的能量，其中氢气的产生，经由放射性元素衰变产生的能量以 解离孔隙水，硫酸盐的形成则与重晶石的溶解与黄铁矿的氧化作用有关。地质作用得 源源不绝的供应微生物族群所需要的氢气与硫酸盐。 　　林立虹助理教授强调，生命所需要的能量是富存於这些地底深处的岩石裂隙之中 的，而且这些能量仅是来自地质作用本身。因此，像这样单纯的微生物聚落可能藉由 地质作用产生足够的物质，以永久维持它们自身聚落的独立存在。未来，显然将会有 更多关於地底深处生命型态的研究发现。 　　更令人兴奋的是，这些发现可能说明和描述了生命在早期地球严酷环境的特徵与 生存策略。科学家因此可以接续探索生命存在於太阳系其他星体的可能性。 资料来源： 转载自台大校讯 http://www.ntu.edu.tw/chinese2006/spotlight/061101_1.htm 2006.11.01 --

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