地球最深處的黑暗綠洲：沒有陽光卻生機勃勃！

上學的時候蹲在院子里看螞蟻搬餅干，看麻雀啄米粒，聽老師說植物要曬夠太陽才肯抽芽，動物要么啃植物要么追著別的動物跑。那時候總覺得地球的生靈法則特簡單，太陽就是頂頂重要的靠山，沒它，啥生靈都活不了。可你猜怎么著？地球早留下了一手反常識的好戲，地底幾千米深的地方，沒有一絲光，溫度能把水燒開了再燒到高熱，壓力大到能把巖石壓成碎末，偏偏就在這么個看著絕無生機的地方，有一大群生命體，它們不認日光，照樣活得有滋有味。

往下走，再往下走。地底下深部的天地，光靠想，都覺得透著股殘酷勁兒。沒有白天黑夜的分野，永遠是伸手不見五指的黑，沒有光，一點都沒有。溫度呢？跟著深度往上飆，每往下1千米，就平均漲25到30℃，越往深處，越像揣了個不停加熱的火爐。壓力更不用說，一層疊一層，最后能堆到數(shù)十億帕斯卡，換做地面上的東西，早被壓成齏粉了。這里的生物沒法隨心所欲，溫度和壓力，早把它們的生存邊界劃得明明白白。目前人類找到的最耐熱微生命，叫菌株121，121℃的熱水里，它該繁殖繁殖，一點不耽誤，科學家推測，生物能耐受的最高溫度，大概在120到150℃之間，照著這個數(shù)算，它們的家，最多能挖到地底4到6千米。
有實實在在的鉆探項目，幫我們摸過這份邊界。中國大陸的科學鉆探科鉆一井，一挖就挖到了4850米深，那地方的溫度，已經(jīng)飆到137℃，工作人員扒開巖層一看，居然有生命的痕跡在動。德國的大陸深鉆也是敢闖，一直往下探到9100米，井底溫度直接沖到265℃，沒著微生命的影，但在4000米的位置，還是揪出了扛得住高熱的小家伙。至于高壓，這些微型生物也早有對策，會悄悄改自己細胞膜的構成，比如多加點飽和脂肪酸，讓膜在高壓下不變形。

沒了日光，飯從哪來？這是最繞不開的問題。這些地底生命體，早練出了獨門功力，不碰光能，?？炕瘜W能謀生。碳源就用隨處可見的二氧化碳，靠著催化無機物的氧化還原反應，把隱埋在那些冷冰冰石頭里的能量榨出來，一套流程走下來，跟地面的生態(tài)系統(tǒng)，半點兒不沾邊。
這里面，氫氣是最關鍵的燃料，來源也囊括了不少門道。巖石和水湊一塊兒反應，像超基性巖與水相遇時，慢慢就熬出了氫氣。在其他的一些時候是地底巖石里的放射性元素衰變，能量夠勁，直接把水分子拆成氫氣。地幔里的巖漿活動，往上冒的還原性氣體里，也裹著不少氫氣。

更讓人意外的是，地震。我們眼里的災害，對深部生命體來說，竟是充電器。地震一鬧，地殼晃，巖石裂，斷了的化學鍵立馬跟水分子反應，一下子冒出大量氫氣和過氧化氫，產(chǎn)氫的速度，比平時的自然過程快十萬倍都不止，簡直像在地底臨時開了家氫氣工廠。這些突然多出來的東西，既能當氧化劑又能當還原劑，剛好給微生命的能量反應，搭好了現(xiàn)成的舞臺。
借著這些從地質活動中得來的養(yǎng)料，地底還攢出了一套特別的生態(tài)系統(tǒng)，叫地下無機自養(yǎng)微生物生態(tài)系統(tǒng)。里面的產(chǎn)甲烷菌、硫酸鹽還原菌，能靠氫氣和二氧化碳自己合成有機物，跟地面上的植物似的，成了生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)者，再養(yǎng)活其他微型生物，一套體系閉環(huán)，完全不用沾地面光合作用的光。

以前我們看生物的范圍，總框在高空幾千米到地底幾米，覺得頂天了也就這樣。可深部生物圈的發(fā)現(xiàn)，一巴掌拍碎了這份局限，我們把生物的邊界，看得太小了。先看數(shù)量，全球深部微生命的總數(shù)，大概是4到6后面跟30個零那么多，單是陸地地底8米到4000米這一層，就有25到250后面跟28個零個，說它是地球最大的微生命寶庫，一點不摻水。
種類也遠比想象中熱鬧?？傅米「邿岬模偷昧烁邏旱模茉趶娝釓妷A里扎穩(wěn)根的，還有能在營養(yǎng)少到極致的環(huán)境里熬著的，五花八門?？茖W家用高通量測序技術檢測深部熱水時，38個菌門、541個菌屬一下子就被測了出來，原來黑暗的地底，熱鬧的小世界就在這里。

這兒不只有單細胞微生命，2011年，科學家在南非金礦3000米深的熱水里，找到了一種叫魔鬼線蟲的多細胞生物。誰能想到？這么深的地底，這么極端的環(huán)境里，居然有比細菌復雜得多的生命體在存活？這也讓我們不得不停下來，重新琢磨生物的極限，到底在哪里。
研究這些地底生命體，從來不是為了好奇而好奇，太多實用的意義也因此而來。能幫我們摸清生靈的起源和演變，地底的極端環(huán)境，跟早期地球的環(huán)境特別像，或許這兒，就是生靈最早的搖籃，就算在過去地球發(fā)生生物大滅絕的時候，深部生物圈也可能成了生靈的避難所，保住了一脈生機，沒讓地球的生命史斷過檔。

還有找地外生命這件事，以前我們總盯著那些有日光、有液態(tài)水的星球，覺得只有那樣的地方才可能有生靈。現(xiàn)在不一樣了，火星的古老斷層里、木衛(wèi)二的冰下海洋中，或許也有和地球深部相似的環(huán)境，也有依托地質活動供能的生物，深部生物圈的發(fā)現(xiàn)，給我們找外星生靈，指了條新路子。
這些極端環(huán)境里的微生命，本身也是寶貝資源。它們的基因和代謝方式都很特別，像那些能在高熱環(huán)境里工作的酶，說不定能用來做新型的生物制劑，或者修復被污染的土壤和水源，甚至用來生產(chǎn)更環(huán)保的生物能源，這些，都是還沒被充分開發(fā)的潛力。