深海火山泥中探尋生命奧秘：挑戰棲息地極限與生命起源

「在地球上最惡劣的環境之一發現生命蓬勃發展，挑戰了我們對棲息地的理解，並為生命本身的起源提供了誘人的線索。」——不來梅大學地球科學系和 MARUM 研究人員的發現，揭示了微生物如何在先前被認為不可能的條件下生存。

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子段落標題1: 極端鹼性環境下的生存策略

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研究團隊在馬里亞納海溝前弧的鹼性泥火山中，發現了能在pH值高達12的極端環境中生存的微生物。研究人員分析了脂質生物標記，藉此瞭解這些難以檢測DNA的微生物如何生存。透過專門的脂肪分子，揭示了生物活性並理解了生物的生存機制，展現了生命在極端條件下的韌性。

在地球上，多數生物仰賴陽光或有機物質才能生存，然而在這些深海火山泥中，卻存在著完全不同的生態系。這些地方pH值極高，對多數生物來說是致命的環境。為了適應這種環境，微生物發展出獨特的生存策略，例如利用岩石中的礦物質和二氧化碳、氫氣等氣體獲取能量，並產生甲烷。

子段落標題2: 深海碳循環與獨立生態系統


研究發現，這些微生物群落在全球碳循環中扮演著重要的角色。與大多數生態系統不同，這些微生物從岩石中的礦物質和二氧化碳、氫氣等氣體中獲取能量，產生甲烷。這些生化反應獨立於上層海洋，表明這是一個自給自足的生態系統。

深海微生物對於全球碳循環的重要性不容忽視。它們的存在，挑戰了我們對於傳統生態系統的認知，也提醒我們地球上還有許多未知的生命形式，正以我們難以想像的方式影響著地球的環境。

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子段落標題3: 古老與現代微生物生命的區分

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脂質分子幫助研究人員區分活躍或最近存活的細胞（完整的生物分子）和來自古代群落的化石化“地質分子”（降解的生物分子）。將同位素數據與脂質生物標記相結合，提供了現代和古代微生物群落都棲息在這個惡劣環境中的證據。

由於生物死亡後，有機分子會逐漸分解。因此，研究人員可以通過分析脂質分子的完整性，判斷這些微生物是現代的還是古代的。這種區分對於研究極端環境中的生命歷史至關重要，可以幫助我們了解生命是如何在地球早期，甚至是在其他星球上起源和演化的。

「這種區分在生物量和營養缺乏的地區工作時對我們有所幫助。」 – Palash Kumawat

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子段落標題4: 在生命極限上的重大發現

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這項發現強調了生命在極端條件下蓬勃發展的可能性，挑戰了先前關於棲息地的假設。這尤其令人興奮，因為類似的環境可能是原始生命的發源地，為地球上生命的起源提供了見解。

過去，科學家們普遍認為生命只能在特定的環境條件下存在。然而，隨著對極端環境的深入研究，我們逐漸發現生命的適應能力遠超乎想像。這些在極端環境中生存的微生物，不僅挑戰了我們對於生命定義的認知，也為我們探索外星生命的可能性提供了新的方向。

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子段落標題5: 新泥火山的發現與採樣

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樣品是在 2022 年乘坐 Sonne 研究船進行的 SO 292/2 探險期間收集的。在這次任務中，科學家們在馬里亞納海溝前弧地區發現了以前未知的泥火山，並能夠直接從中收集樣品。

科學研究往往需要耗費大量的時間和資源，而一次成功的探險，往往需要仰賴天時、地利、人和。這次研究團隊能夠在馬里亞納海溝發現新的泥火山，並成功採集到珍貴的樣本，可說是得來不易。這些樣本，將為我們揭開深海生命的神秘面紗，並為我們對生命起源的探索提供重要的線索。

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子段落標題6: 未來研究與培養

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在他們的發現基礎上，研究人員計劃在受控培養箱中培養這些微生物，以進一步研究它們在如此貧瘠的環境中獲取營養和生存的機制。這項研究是卓越集群“海底——地球未勘測的界面”的一部分。

僅僅是發現這些微生物的存在，還不足以完全了解它們的生存方式。為了更深入地研究它們的生理特性和代謝機制，研究人員計劃在實驗室中培養這些微生物。通過控制實驗環境，研究人員可以更精確地觀察微生物的生長和繁殖，並分析它們如何適應極端環境。

「庫馬瓦特和他的同事現在計劃在受控培養箱中培養這些微生物，以了解更多關於它們如何在如此貧瘠的環境中獲取營養和生存的信息。」

透過培養，我們能夠更深入地了解這些微生物的獨特之處，進而為未來的研究，例如開發新型生物技術、探索外星生命等，奠定基礎。這些研究成果，不僅能幫助我們更了解地球上的生命，也能為我們探索宇宙中的生命提供新的思路。

總之，在極端深海環境中發現生命是一項引人入勝的發現，它擴展了我們對地球上生命可能性的理解，並提供了關於生命起源的新線索。 透過脂質生物標記和同位素數據等技術，研究人員能夠區分古代和現代微生物生命，並深入了解這些微生物群落在全球碳循環中的作用。 未來在受控培養箱中培養這些微生物的計劃將進一步揭示它們獨特的生存機制，並為生物技術和宇宙生物學的潛在應用打開大門。 有關這項研究的更多詳細信息，有興趣的讀者可以通過搜尋不來梅大學和MARUM的研究報告來獲得。

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MARUM – Center for Marine Environmental Sciences, University of Bremen. (2025,
November 9). Life found in a place scientists thought impossible. ScienceDaily.
Retrieved November 9, 2025 from www.sciencedaily.com/releases/2025/11/
251109013254.htm\n—\n Story Source:
Materials provided by MARUM – Center for Marine Environmental Sciences, University of Bremen. Note: Content may be edited for style and length.