深地的生命总量为150至230亿吨 - 比人类多出数百倍

根据接近10年末的科学家所说，勉强生活的“僵尸”细菌和其他形式的生命在地球的地下深处构成了大量的碳 - 比地表上所有人类的碳质量高245至385倍。揭示地球内心秘密的国际合作。

在美国地球物理联盟年会的前夕，深碳天文台的科学家今天报告了几个转型发现，包括在最大极端的压力，温度和低养分可用性下，深层地下存在多少和哪种生命。

在海底2.5公里处钻探，从大陆矿井和钻孔深度超过5公里的井中采集微生物，科学家们利用这些结果构建了地球深处生态系统的模型。

凭借来自各大洲和海洋的数百个地点的见解，他们已经接近深部生物圈的规模--2至23亿立方千米(几乎是所有海洋体积的两倍) - 以及深层生命的碳质量：15至230亿吨(平均每公里地下至少7.5吨碳)。

这项工作还有助于确定可以支持生命的外星环境类型。

在众多重要发现和见解中：

深层生物圈构成了一个可以被视为一种“地下加拉帕戈斯”的世界，包括生命三个领域的成员：细菌和古细菌(没有膜结核的微生物)和真核生物(具有细胞的微生物或多细胞生物)包含细胞核和膜结合细胞器的细胞器)

两种类型的微生物 - 细菌和古细菌 - 在深地球中占主导地位。其中有数百万种不同的类型，大多数尚待发现或表征。这种所谓的微生物“暗物质”极大地扩展了我们对生命之树的看法。深生命科学家说，大约70%的地球细菌和古细菌生活在地下

深层微生物通常与它们的表亲有很大的不同，生命周期在近地质时间尺度上，在某些情况下用餐仅仅来自岩石的能量

表面下的生命遗传多样性与表面以上的相当或超过表面

虽然地下微生物群落在不同环境之间存在很大差异，但某些属和更高的分类群体无处不在 - 它们出现在全球范围内

微生物群落丰富度与发现细胞的海洋沉积物的年龄有关 - 表明在较老的沉积物中，食物能量随着时间的推移而下降，减少了微生物群落

尚未发现地球上的温度，压力和能量可用性的绝对限制。记录不断被打破。地球上自然界中最热的生物体的领跑者是Geogemma barossii，一种在海底热液喷口中繁殖的单细胞生物。它的细胞，微小的微小球体，在121摄氏度(比水的沸点高21度)生长和复制。微生物的寿命可以高达122°C，这是在实验室文化中实现的记录(相比之下，在无人居住的伊朗沙漠中，地球表面记录最热的地方约为71°C - 完成的温度牛扒)

在大陆地下发现生命的记录深度约为5公里;海水记录距海洋表面10.5公里，极端深度;例如，在4000米深处，压力比海平面高大约400倍

科学家可以更好地了解人类操纵的地下位置对生命的影响(例如，碎裂页岩，碳捕获和储存)

不断增加的准确性和DNA测序成本的下降，加上深海钻探技术的突破(日本科学船Chikyu的先驱，旨在最终在地球上一些最活跃地区活跃的海底深处钻探)使其成为现实研究人员可以首先详细研究深层生物圈的组成。

在大陆环境下进行深入钻探的可比努力，使用保持压力以保持微生物生命的采样装置(没有人认为对人类健康构成任何威胁或益处)。

例如，为了估计地球的次大陆深部生命的总质量，科学家汇编了全球各地细胞浓度和微生物多样性的数据。

由纽约Flatiron研究所计算生物学中心的Cara Magnabosco领导，以及一个国际研究团队，地下科学家考虑了一系列因素，包括全球热流，表面温度，深度和岩性 - 岩石的物理特征在每个位置 - 估计大陆地下存在2至6×10 ^ 29个细胞。

结合对海洋下地下生命的估计，全球深部地球生物量总量约为15至23 petagrams(15至230亿吨)碳。

美国海洋生物实验室Woods Hole的Mitch Sogin说，他是DCO深海生活社区的联合主席，该社区有来自34个国家的300多名研究人员：“探索深层地下就像探索亚马逊热带雨林一样。到处都有生命，到处都是这是一个令人敬畏的丰富的意外和不寻常的生物。

“分子研究提高了微生物暗物质比我们现在所知道的更加多样化的可能性，最深的分支谱系挑战了Carl Woese在1977年引入的三域概念​​。也许我们正在接近最早的联系可以通过深度生活调查获得可能的分支模式。

“十年前，我们对主导地下生物圈的细菌和微生物的生理学知之甚少，”美国诺克斯维尔田纳西大学的Karen Lloyd说。“今天，我们知道，在许多地方，他们投入大部分精力来维持生存，而不是增长，这是一种迷人的生活方式。

“今天，我们知道地下生活很普遍。十年前，我们只抽取了几个地点 - 我们期望找到生活的地方。现在，由于超深采样，我们知道我们可以几乎到处都能找到它们，尽管抽样显然只能达到深层生物圈的极小部分。“

“我们对深层生物圈微生物的研究已经产生了许多新知识，但也是对我们尚未了解地下生命的认识和更多的认识，”美国俄勒冈州立大学的Rick Colwell说。“例如，科学家们还不知道深层地下生命影响表面生命的所有方式，反之亦然。而且，就目前而言，我们只能惊叹于代谢的本质，这些代谢能够让生命在极度贫困和令人生畏的情况下生存下来地球深处的生活条件。“

“十年前，我们不知道我们脚下的岩石可以如此广泛地居住。实验调查告诉我们，微生物可能存活到很深的地方;那时，我们没有证据，这已经成为真正的十年法国里昂大学的伊莎贝尔丹尼尔说：“这简直令人着迷，肯定会培养人们寻找地球和其他地方的生物 - 非生物边缘的热情。”

在地球上深刻生活的众多谜团中：

运动：

深层生命如何通过岩石裂缝横向扩散?向上，向下?在南非和华盛顿州的西雅图，深层生活如何如此相似?他们是否有相似的起源，并被板块构造分开，例如?或社区自己移动?大型地质事件(如板块构造，地震，大型火成岩省的创建，陨石轰击)在深层次的生命运动中扮演什么角色?

起源：

生命是从地球深处开始的(无论是在地壳内，在热液喷口附近还是在俯冲带内)，然后向上迁移，朝向太阳?或者生活从一个温暖的小池塘开始并向下迁移?地下微生物僵尸如何繁殖，或者没有分裂数百万年到数千万年?

能量：

甲烷，氢气或天然辐射(来自铀和其他元素)是深层生命最重要的能源吗?哪种深能量来源在不同环境中最重要?缺乏营养素，极端温度和压力如何影响地下微生物的分布和多样性?

“即使在黑暗和充满活力的挑战条件下，陆地生态系统也已经独特地发展并持续了数百万年。扩展我们对深层生命的认识将激发对行星可居住性的新见解，使我们了解为什么生命出现在我们的星球上以及生命是否持续存在火星地下和其他天体，“根据日本海洋地球科学和技术局的稻垣文章。