潜水机器人在水下洞穴中发现微生物动物园

一个深潜机器人探索世界上最深的充满水的天坑深处，发现了惊人的微生物多样性，甚至在阳光无法照射到的地方。

科学家们说，这一发现再次肯定了生命在地球上，甚至可能在其他行星上极端环境中的复原力和生存能力。

这个名为DEPTXX的机器人向墨西哥东北部Zacat的天坑底部俯冲约900英尺（275米）深。在近50次潜水中，该船取回了石灰岩天坑中的水和微生物样本。

在这些样本中，研究人员能够识别出100多种微生物，其中包括三个以前从未发现的新细菌门。

科学家们还利用该机器人54个机载声纳收集的数据，绘制了地下洞穴的高分辨率三维地图，此前从未对其进行过如此深度的探索。

凿洞是地面上的凹陷，被认为是由碳酸盐岩的化学溶解形成的，留下的空隙可以被水或空气填满。

扎卡特的天坑直径约344英尺（105米），里面充满了全年保持在86华氏度（30摄氏度）左右的水。水中含有硫酸化合物，可作为某些生命的食物来源。

科罗拉多矿业学院的研究人员约翰·斯皮尔说：“这是一根垂直向下进入地球的柱子。”“在我们沉没之前，我们不知道有多深。”

挖掘微生物

为了收集样本，DEPTHX配备了一个吸管，可以吸水并将其储存在密封的塑料袋中。这艘飞船还有一个机器人手臂，它伸出手来，挖到天坑的壁上，收集固体样本。

当DEPTHX返回表面时，研究人员取回了这些样本，并将它们带回实验室进行DNA分析，以确定那里有什么样的生命。

斯皮尔和他的同事发现微生物既生活在水中，也生活在覆盖天坑壁的厚垫子中。经过一定的深度后，阳光不再能够穿透，因此理论生物不是从光中获得能量，而是从硫化氢和其他富含能量的化合物中收集燃料。

斯皮尔说：“它们不是进行光合作用，而是进行化学合成，从石灰石中提取碳。”“在地下领域，我们称之为慢车道上的生命’，他们必须利用那里的一切。”

事实上，科学家们发现，慢车道上充满了生命。

研究人员对他们发现的生命健康状况感到震惊，包括如此多的微生物物种，它们占地球上已知微生物生命的75%至80%，更不用说少数未知类型了。

斯皮尔在接受《天体生物学》杂志采访时表示：“它告诉我们，我们仍然不知道生命的多样性，这本身就是一件重要的事情。”“当你不费吹灰之力就能发现三个新的细菌门时，我们遗漏了多少？”

如果生命能在这种极端的环境中生存下来，人们希望在其他条件相似的行星或月球上可能存在某种形式的生命。

探索其他世界

虽然探索地球上的未知地点越来越令人兴奋，但研究人员在设计DEPTHX时，在室内进行了更高的测试。他们希望最终使用类似的机器人探索其他世界，特别是木星的卫星木卫二。

月球是天体生物学家的一个吸引人的目标，因为它被认为是冰冻冰壳下液态水的地下海洋的宿主。由于水被认为是生命所必需的，这些海洋可以形成寻找外星微生物生命的地点。

斯皮尔说：“这是第一代尝试，可以用来潜入木卫二冰层下。”

如果一个机器人被送到木卫二，它将不得不自主地在太空中导航，降落在月球表面，挖掘冰盖，探索下面的海洋中的微观生命，然后将其发现传回地球。

这对目前的机器人技术来说是一个很高的要求，但科学家们认为这是一个现实的目标。

斯皮尔和他的同事在2010年3月的《天体生物学》杂志上详细介绍了他们的发现。美国国家航空航天局通过其ASTEP（探索行星的天体生物学科学和技术）计划资助DEPTHX项目。