荒凉地区令人难以置信的微生物多样性

距离火山口边缘黄石国家公园的偏远地区超过10英里，居住着一个多样化的高海拔社区，蒙大拿州立大学的科学家称之为“令人难以置信，独一无二，真正奇怪。”

微生物群落居住在大陆分水岭海拔8,600英尺的蓝宝石蓝温泉。农业和文学院微生物学和免疫学系助理研究教授丹·科尔曼说，这是一个火山气体与融雪和雨水混合在一起的池子，这种现象可以实现极高的多样性。科学。

如果要将黄石中的所有动植物生物多样性结合起来，科尔曼在缩略图大小的样本中发现了更多的微生物多样性。有些是细菌，有些是古生物，是三个生命领域中的两个，其中不到一半是在热液系统中被发现的。有些甚至可能是古代微生物的现代亲属，可能提供有关早期地球生命和其他星球上生命潜力的课程。

科学论文的主要作者科尔曼说：“我们认为这项工作有一些相当广泛的影响，涵盖了几个学科。”他解释了MSU在被称为Smoke Jumper 3或SJ3的温泉中的发现。

该论文发表在2月8日的在线期刊“自然通讯”上。Coauthors是微生物学和免疫学系的副教授Eric Boyd和博士生Melody Lindsay。

博伊德说，这篇论文的独特之处在于它不仅仅描述了温泉中的多样性;它还解释了允许多样性发展和维持的条件。

“很多人都对发现多样性感兴趣。这是最终目标。这是令人钦佩的，”博伊德说。“Dan想知道的是为什么。为什么我们有这么多的多样性，为什么有些弹簧比其他弹簧更加多样化?”

Colman将这种多样性归因于Smoke Jumper间歇泉盆地的独特地球化学特征，尤其是SJ3。他说，SJ3是开始了解地质过程如何导致热液系统中火山气体升高的理想场所，以及它如何支持微生物生命，而微生物生命依赖于化学能源而非光能。

“我们证明这是由于它的地理位置，更不用说，它位于世界上最大的活火山之一，”他说。“SJ3位于大陆分水岭的高海拔处，具有防止深层热液的特征水含水层到达这个区域。“

科尔曼说，SJ3和其他类似的弹簧是由大量的火山气体供给的，这些火山气体是在热液水向地面上升时产生的。这些气体可能与近地表水混合，例如最近的降雨或融雪。

他指出，最终进入SJ3的火山气体与我们大气中存在的气体非常不同，因为它缺乏氧气。相反，火山气体富含氢气，甲烷和一氧化碳，而渗透的水则非常氧化或富含氧气。混合这些不同类型的液体可能会增强可以支持微生物生命的条件，从而带来更高的多样性，并提供利用其“高气压”环境的新机会。

将SJ3与自助餐进行比较，科尔曼说：“就像更多种类的食物吸引更多不同类型的人一样，提供各种化学条件的温泉也是如此。”

那么为什么MSU研究人员专注于这个特定的温泉，当时黄石有14,000个温泉，他们可以调查?

Boyd表示，人们对氢气在支持微生物方面的作用很感兴趣，这些微生物从化学物质而不是光能中获取能量，Boyd说，20世纪20年代和30年代初，华盛顿卡内基研究所的科学家对Smoke Jumper温泉和公园的其他温泉进行了调查。他们在1935年发表了他们的研究结果，后来美国地质调查局的工作指出了Smoke Jumper Geyser Basin的火山气体含量特别高。知道了这一点，Boyd和其他四人在2014年7月在黄石公园度过了一天，收集了SJ3和附近三个温泉的样品。

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