在过去的几十年里,国际海底钻探工作为深层生物圈的研究提供了越来越多帮助,研究发现在这个环境中,海底循环的液体可提供化合物,从而产生的能量为深海生态系统中的微生物提供了燃料。然而,由于可及性较差,我们对这些微生物在大陆深层生物圈中作用的认识非常有限。
世界上只有像最古老的大陆地壳碎片等少数地方能够直接获得大陆深层生物圈的样本。这些地方的研究表明,深层裂缝充当了流体通道,将微生物重要的营养物质输送到它们栖息地。硒(Se)的可得性可能在这类系统中起着至关重要的作用,因为氧化态硒还原提供的能量远远大于硫酸盐。因此,如果满足适当的物理化学条件,即使是少量的硒也可能维持微生物的活性。
一个由巴西和德国科学家领导的国际团队调查了来自巴西的米纳斯吉拉斯州砂矿的富硒铂钯(Pt-Pd)块,那里是钯(Pd)最初被发现的地方,高精度的硒同位素数据与微量金属数据和Pt-Os年龄相结合,以评估熔块形成和识别潜在的微生物过程。
综合数据显示,铂钯块形成于大约1.8 亿年前,可能是在70 ℃和地表以下约800 米的地方。高水平的硒和其它亲生物元素(碘、有机碳、氮),以及极负的硒同位素组成,在天然样品中最低,与微生物来源一致。目前还不能完全排除非生物成因过程,研究表明,铂钯矿块真实地记录了大陆深层生物圈中依赖硒的微生物活动。
进行硒同位素分析的研究人员指出,在大陆深层生物圈取样困难的问题,可以通过将新型同位素替代物应用于耐风化矿物来解决。这种新方法可能会提供更加丰富的信息,这有利于加强我们对大陆深层生物圈的理解。
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