大洋钻探：到地球深处探寻生命极限

新华社12月23日电(记者张)号海洋钻井船“决议号”已连续数日停泊在西南印度洋中脊海域。这个巨大的钻杆昼夜不停地旋转，从海底钻取岩芯，到目前为止已经钻了几百米深。

为了研究地壳和地幔的结构，揭示地球系统的演化历史，许多国家的科学家正在实施新一轮的国际海洋发现计划(IODP)，为期10年(2013-2023)。在这一阶段，科学研究的主要方式是使用美国“决心”号钻井船来钻探深海海底岩芯和沉积物样品。

在这次航行中，海洋钻探的一个重要科学目标是通过研究核心中的微生物来发现下地壳和含水地幔中是否存在生命以及生命的极限形式是什么。

作为一个有生命的星球，地球的岩石圈、水圈、大气层和生物圈通过物质、能量和生命的交换而紧密相连。然而，人类仍然缺乏地球内部生物过程的知识。

“深海生物圈”的发现是海洋科学钻探最重要的成就之一。通过钻探核心样本，科学家发现地球的生物圈不仅分布在地球表面，还延伸到深海沉积物和岩石圈。深层生物圈中的微生物处于极其特殊的环境中，如高温高压，具有不同的生物学特性，如喜温或嗜冷、正压、嗜盐、嗜碱、嗜酸等。它们常年深埋地下，新陈代谢极其缓慢。一些物种已经存活了几十万年，甚至几百万年，向人类展示了一个完全未知的基因库。

对地球深层生物圈的起源和演化、微生物的生长机制、深海环境的变化如何影响微生物的总量以及微生物如何影响全球生物地球化学循环等一系列科学问题的深入研究，不仅可以使人们对地球上生命的演化和人类的起源有更深入的了解，还可以为探索太阳系其他行星可能的生命形式提供线索。

通过海洋钻探，科学家在海底1600米深处的沉积物中发现了微生物。地球内部的深层生物圈会更深吗？地球深处生命的最终形式是什么？如何定义地球上生命的禁区？这些是2013年至2023年国际海洋发现计划面临的科学挑战。

目前，“决心”号目前正在实施的“慢地观测”计划致力于通过三次航行在西南印度洋中脊钻探“亚特兰蒂斯浅滩”，在人类历史上第一次钻探地壳-地幔边界，以获得核心样本和科学数据，检验慢地和超慢地扩张脊下面的莫霍面代表地幔变化边界的假设。如果这一科学假设成立，它将极大地促进地球深层生物圈的研究。

据专家称，海水渗入地幔并与橄榄岩反应，形成橄榄岩蛇纹石。蛇形过程产生氢气和甲烷，单细胞微生物可以利用它们进行新陈代谢。如果莫霍面被确定为蚀变橄榄岩和未蚀变橄榄岩之间的界面，这意味着地球内部发生的生物过程的规模以前被大大低估了。

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