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新鲜的冰岛熔岩揭示了生命如何迈出它的第一步——在地球上及其他地方
来自冰岛熔岩流的 DNA 揭示了微生物如何迁移到全新的栖息地,为了解地球和火星等火山世界的早期生命提供了见解。
来源:《Discover》杂志像大型火山爆发这样的灾难性事件可能会消灭一个地区的所有生命,留下一片空白。但由于大自然总能找到回归的方法,研究人员越来越好奇从微观层面开始,这种恢复实际上是什么样子。
了解细菌如何首先在新鲜的土地上定居并不仅仅告诉我们植物和动物最终如何返回。它还提供了关于生命最初如何在地球上出现,以及生命如何在火山作用形成的其他行星上出现的线索。
为了回答这些问题,亚利桑那大学的一组科学家利用了一项罕见的自然实验:2021 年至 2023 年间冰岛 Fagradalsfjall 火山的一系列喷发。研究人员几乎在熔岩流冷却后立即对其进行了采样,这使得发表在《自然通讯生物学》上的这项研究成为第一个密切跟踪微生物如何在全新栖息地形成时进入的研究。
研究熔岩为了解早期生活提供了一个窗口
火山喷发提供了研究人员在自然界中很少得到的东西:一个真正无菌的起点。
“从地下涌出的熔岩温度超过 2,000 华氏度,因此显然它是完全无菌的,”第一作者、亚利桑那大学月球与行星实验室的博士生内森·哈德兰 (Nathan Hadland) 在一份新闻稿中说道。 “它是一块干净的石板,本质上提供了一个天然实验室来了解微生物如何在其上定殖。”
尽管之前的研究已经探讨了生物体如何恢复受干扰的环境,但大多数研究都集中在植物和动物上,而不是微生物。这项新工作着眼于微生物水平的初级演替,观察生命在栖息地本身仍在形成时的到来。与早期在喷发后几个月采集熔岩样本的研究不同,哈德兰的团队在凝固后数小时内收集了材料。
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