夏威夷的熔岩洞穴里充满了细菌“暗物质”

新的研究发现，这些岛屿的火山环境中充满了令人惊讶的多样性的细菌生命。

上图：大岛夏威夷火山国家公园的瑟斯顿熔岩管。

近期的一项新研究发现，夏威夷的火山环境中含有大量神秘的微生物。科学家们说，岛上的熔岩洞穴和火山活动创造的其他结构里，有独特的、多样化的、仍然没有特征的细菌群落生活在其中。这些发现表明，在地球上一些最极端的条件下，关于生命还有很多需要我们了解的地方。

几所大学和美国宇航局的研究人员合作进行了这项研究，该研究已经发表在《微生物学前沿》（Frontiers in Microbiology）杂志上。科学家们研究了从夏威夷大岛（夏威夷群岛中最大的岛屿）沿线的 70 个地点收集的样本。这些地点包括洞穴、管道和火山喷气孔，它们是火山气体和水可以逸出的开口或通风口。他们对样本中发现的 RNA 进行了分析和测序，从而能够绘制出生活在那里的细菌群落的粗略图谱。

上图：来自这项研究的夏威夷洞穴系统中的钟乳石形成与铜矿物和白色微生物菌落。

其中一些地区，特别是那些正在进行地热活动的地区，是世界上最荒凉的地方，因为它们非常炽热，并且充满了对大多数生物有毒的化学物质。因此，研究小组希望在具有这些极端条件的地点内，能发现相对较少的生命种类。研究人员发现，500 多年前形成的较古老的洞穴和管道确实具有更大的细菌多样性。但令他们惊讶的是，即使是活跃的地热喷口，也充满了各种各样的细菌。与其他地点相比，这些更恶劣栖息地中的细菌群落，似乎也更复杂地相互作用。

该研究的作者、NASA约翰逊航天中心和夏威夷大学的研究员丽贝卡·普雷斯科特（Rebecca Prescott）在一份声明中说：“这就引出了一个问题，极端环境是否有助于创造更多互动的微生物群落，微生物也更依赖于彼此？如果是这样，极端环境是如何促成这种情况的呢？”

上图：厚厚的微生物垫悬挂在沿东部裂谷带延伸的蒸汽喷口的岩石壁架下。

在这些地点发现的细菌也很少重叠，这意味着这些环境似乎拥有自己独特的微生物世界，至少有数千种未知物种有待识别。一种被称为“绿弯菌门（Chloroflexi）”的细菌尤其具有影响力，因为它们通常在不同的火山地区被发现，而且似乎与许多其他生物相互作用。它们可能是“中心物种”的一个例子 —— 对其群落的结构和功能至关重要的微生物。

普雷斯科特表示：“这项研究指出了一种可能性，即更古老的细菌谱系，比如绿弯菌门，可能具有重要的生态‘工作’或角色。绿弯菌是一种极其多样化的细菌，在许多不同的环境中发现了许多不同的角色，但它们没有得到很好的研究，所以我们不知道它们在这些群落中做什么。因此，一些科学家称这些群体为‘微生物暗物质’ —— 自然界中未被发现或未被研究的微生物。”

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