由伦敦玛丽皇后大学领导的一个国际研究小组发现，埋在海底沉积物中的微生物可以在比之前已知的维持生命所需的能量更少的情况下生存。这项研究对理解地球上生命的极限和其他地方生命的潜力具有启示意义。
这项发表在《科学进展》杂志上的研究，利用来自海底的数据构建了创新的模型，登录杏耀平台将海洋划分为数十万个独立的网格细胞。然后，
杏耀主管团队 ，海底下生物圈的全球图景被整合起来，包括关键的生命形式和生物地球化学过程。
通过结合数据中包含的碳和微生物的数量分布和地球深部生物圈与生物和化学反应的速率,研究人员能够确定单个微生物细胞的“权力”消费——换句话说——他们利用能量的速度。地球上的所有生命都在不断地使用能量，以保持活力，维持新陈代谢，并进行必要的功能，如生长，修复和替换生物分子。
研究结果表明，海底微生物生存所需的能量比以往地球上任何一种生命形式所需的能量要少得多。通过将生命的可居住边界扩展到低能量环境，这些发现可以为未来的研究提供信息，比如生命在早期地球上何时何地以及如何出现，以及在太阳系的其他地方可能存在生命。
玛丽女王学院环境科学讲师詹姆斯·布拉德利博士说:“当我们想到地球上生命的本质时，我们往往会想到在地球表面和海洋里蓬勃生长的植物、动物、微藻类和细菌——它们不断地活跃、生长和繁殖。然而，我们在这里展示的是，整个微生物生物圈——与地球所有土壤或海洋中包含的细胞一样多——几乎没有足够的能量生存。它们中的许多只是简单地存在于一种几乎不活跃的状态中——不生长，不分裂，也不进化。这些微生物消耗的能量比我们之前认为的地球上维持生命所需的能量要少。
“人类平均消耗约100瓦的电力，这意味着他们每秒燃烧约100焦耳的能量。这大致相当于一个吊扇、一台缝纫机或两个标准灯泡的功率。我们计算出，被困在深海沉积物中的微生物平均所消耗的能量是人类的500亿倍。”
Jan修改中心主任暗能量生物圈调查(C-DEBI)在南加州大学,和该研究的作者之一,说:“以前的研究的生活subseafloor,有很多好的,主要关注的是谁,有多少的。现在我们更深入地探究生态问题:它在做什么?它的速度有多快?理解生命的能量极限为地球和其他地方的微生物生命建立了必要的基础。”
这些发现对我们如何定义生命，以及地球和其他地方生命的极限提出了根本性的问题。由于可用能量如此之少，生物体不太可能繁殖或分裂，而是将这极少量的能量用于“维护”——替换或修复它们受损的部分。因此，在海底深处发现的许多微生物很可能是数千至数百万年前居住在浅海地区的生物的残留物。与地球表面的生物体不同，这些深埋在地下的微生物可能存在更长的时间尺度，比如构造板块的运动、海洋氧含量和循环的变化。
这项研究还揭示了微生物是如何与海底深处发生的化学过程相互作用的。虽然氧气为微生物提供了最多的能量，但它的供应极其短缺——在沉积物中只有不到3%的氧气存在。
然而，缺氧沉积物的分布要广泛得多，杏耀网址通常含有通过产生甲烷(一种强有力的温室气体)来获取能量的微生物。尽管是几乎不活动,地球的海洋沉积物中包含的微生物细胞是如此众多,和生存在这样的非常耗时过长,作为一个地球碳和养分循环的重要推动力,甚至影响地球大气中二氧化碳的浓度在数千到数百万年。
“这项研究的发现不仅对地球上生命的性质和极限提出了疑问，对宇宙其他地方的生命也提出了疑问，”布拉德利博士补充说。“例如，如果火星或木卫二上确实存在生命，它们很可能会躲在这些能量有限的行星体的地下。如果微生物只需要一点点能量就能存活，那么在它们冰冷的表面下就可能有现存生命的残余物，它们长期休眠，但从技术上讲仍然是‘活着’的。”
