蓝洞中的“外星”细菌群落

撰文/罗洪斌

蓝洞中的“外星”细菌群落

撰文/罗洪斌

蓝洞，很简单，就是蓝色的洞穴，会自己发出神秘的蓝光。早在古罗马时期就记载有人探险蓝洞，结论竟然是巫婆修练“葵花宝典”的秘密基地，这使得蓝洞变得愈发的引人入胜。

2 0 1 2年2月7日，从美国国家地理网站传来了惊人的消息：美国洞穴勘探人员在巴哈马海域的“蓝洞”深沟里发现“外星”细菌群落。

海洋生物学家汤姆·伊利菲是巴哈马蓝洞勘探计划的负责人，经过30年来潜入数百个水下洞穴的研究，他提出了自己的疑问：“真正的问题是，它们（指的是在陆地蓝洞中生存的桡足类、水生螨类、虾类以及甲壳类动物）以什么为食？这些动物应该栖息在食物附近才对。由于蓝洞内并不存在植物，所以答案应该是微生物。

科研人员在巴哈马的3个陆地蓝洞Sawmill Sink、Cherokee Road Extension和Sanctuary中发现并取出这些“外星”细菌群落样品。其中一个蓝洞的细菌垫完全覆盖岩壁，厚度达到1英寸（约合2.54厘米）以上，可以用手将它们从岩壁上剥下来。就是这些细菌群落，成为了陆地蓝洞生态系统里的基础能量来源。

在对不同种类细菌的可能聚集区域，以及这些细菌所采用的生存策略进行分析时，女探险家麦克·雷蒂感到非常惊讶：“为了让大家明白每个洞穴的独特性，我们对5个蓝洞中微生物的DNA进行了分析，结果没有发现一个相同的物种（这意味着这些微生物彼此之间互不关联，不是由一个共同的祖先进化出来的）……有些生物体为了攫取能量所采用的手法，是我们以前用化学原理解释不通的。

随后进行的基因分析显示，这种细菌能够在光线暗淡的环境下生存，其中一些细菌只以硫化氢为食，绝大多数蓝洞细菌则在盐度跃层附近生活。这是一个相对较薄的层，海水和淡水在一定程度上紊流混合。研究显示，这种细菌喜欢生活在分界线一带，它们能够在这里获取生存所需要的能量。陆地蓝洞极度缺氧和漆黑一片，有可能类似于太阳系内木卫二“欧罗巴”和土卫二“恩克拉多斯”多冰地壳下方的环境，所以，此次发现的以硫化物为食的细菌群落便极具科考价值。

蓝洞分成海洋蓝洞和陆地蓝洞两种类型。海洋蓝洞是海底骤然下沉的巨大“深洞”。如果从高空俯视的话，会发现该水域的颜色有别于周围水域，是神秘的深蓝色调。海洋蓝洞是大海的延伸，受潮汐的影响，海水流动性大，也就意味着要滋养诸多与附近水域相同的物种，所以海洋蓝洞内不可能出现“外星”细菌群落。而陆地蓝洞则不同，在远古时代，陆地上形成灰岩坑后，因为海陆变迁而被海水灌满。所以陆地蓝洞距离大海基本都是咫尺天涯，但因为相互之间几乎没有交流，所以二者的环境迥然不同。正是因为陆地蓝洞相当于海洋中的死海，蓝洞中的水相对流动性很小，因此极度缺氧，又漆黑一片，形成独特的陆地蓝洞生态系统，才会出现这种可能主要以硫化物为食的“外星”细菌群落。

陆地蓝洞中的水质有着不同于海洋蓝洞的明显分层，从上到下一般分为淡水层、硫化氢层、无氧层。淡水层的水可以饮用，发挥了封膜的作用，把咸水与大气中的氧气隔离，抑制细菌导致的有机物腐败；硫化氢层的水含有微生物代谢所产生的大量硫化氢；无氧层不能保存动物的肌肉，但是甲壳骨骼在这里可以得到几近完美的保存，有时候能够在无氧层发现稀有的远古陆地动物骨骸，所以也被古生物学界称为天然的历史博物馆、实验室。

也许一些细心多闻的读者会提出一些质疑：陆地蓝洞中的这些以硫化物为食的细菌群落本身到底是碳基生命还是硫基生命？如果是碳基生命，那么这些细菌都是通过什么方式分解硫化物得到能量的？如果是硫基生命，那么这些硫基生命的基因都是由什么样的化学物质组成的？如果把为深海热液生物群提供基础能量的热液硫细菌与陆地蓝洞里的“外星”细菌群落加以比较，又会有怎样的区别和发现？

……

这些问题的答案还有待我们去探索。

“外星”细菌群落通过何种方式分解硫化物得到能量的？与为深海热液生物群提供基础能量的热液硫细菌有着怎样的区别？

200万年前的冰河时代，由于海平面的大幅下降，淡水和海水的交相侵蚀，属石灰质的巴哈马群岛因此形成了许多岩溶空洞，其中巴哈马蓝洞曾是一个巨大的岩洞，多孔疏松的石灰质穹顶因重力、地震等因素，巧妙地坍塌出一个近乎完美的圆形开口。后来由于气候的变化，冰雪消融、海平面上升，海水倒灌，形成了奇特的蓝洞自然景观。如今它成为了众多潜水爱好者必去的胜地。

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