威斯康辛大學麥迪遜分校(University of Wisconsin-Madison)發表的一份研究顯示,岩石看起來如此堅硬,卻被微觀世界中的細菌逐步分解變成土壤。

研究的主要作者地球科學教授羅登(Eric Roden)說:「土壤的照片通常都顯示地下幾米深是基岩層,基岩層上面是一層充滿碎石塊的『底土』層,最上面才是孕育植物的土壤層。化學分析揭示土壤和基岩有著密切的聯繫,它們究竟是如何聯繫起來的?」

之前科學家知道植物根部周圍的氧氣和複合物會侵蝕地表的石塊,這份研究進一步證實基岩被細菌分解的過程。

「我們知道化學物質和物理衝擊造成石頭碎裂,」羅登說,「但這些過程不足以讓礦物質變成土壤。基岩充分裂開後,微菌就開始起作用了。我們的研究發現,這才是加速石頭分化的生物過程。」

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研究人員從波多黎各的盧基洛關鍵區天文台(Luquillo Critical Zone Observatory)地下8米深的地方採回基岩樣本,為了加快看到實驗進展,先將他們研碎,與採集當地環境的泥土混合。另一組樣本與沒有微菌的的液體混合,作對比實驗。

在室溫、黑暗的環境下擱置兩年半後,研究人員檢查兩組基岩的分化情況,發現有微菌環境的基岩表面改變了很多,另一組石頭幾乎沒有任何變化。

該研究發現,微菌透過氧化反應從基岩中吸取能量,能夠分解石頭的細菌品種很廣泛,「它們就像斑馬和青蛙一樣有完全不同的種類」。

羅登說,瞭解生命的發展離不開對能量轉移的追蹤,「我們發現細胞與難溶性礦物質(岩石)直接接觸,它們透過轉移礦物質的電子獲得能量,在這一過程中為地球上的生命提供養分。」

這份研究發表在《美國國家科學院院刊》(PNAS)上。

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