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南极洲永久冻结的冰下湖泊确实是地球最后的边界之一 , 已经与地表隔绝了数百万年 。 现在已经在南极洲发现了大约400个冰下湖泊 , 对一些湖泊的采样表明 , 上覆的冰层和下层的水都富含微生物 , 而且沉积物通常被微生物垫覆盖 。 几项研究测量了这些冰雪覆盖的湖泊中微生物的代谢 , 发现从微生物光合作用到化学合成的多种代谢途径 , 在这些极地湖泊的冰下生物地球化学中发挥着关键作用 。
其他人已经注意到南极洲的冰下湖泊和土卫二的冰盖以及欧罗巴的冰下海洋之间的相似之处 。 微生物在南极湖泊的冰层中越冬 , 许多人评论了湖泊本身如何充当地球模拟生态系统 , 以帮助我们在围绕太阳系外行星运行的冰冷卫星上寻找潜在生命系统 。
事实上 , 南极洲冰川湖的几位研究人员提出 , 沃斯托克湖冰盖超过3公里 , 地热从下方加热 , 可能是欧罗巴被冰覆盖的海洋的一个很好的模拟工作 , 地球的深层生物圈由海底下方的沉积物和各处的地壳岩石组成 。 几项研究表明 , 地球的生活区在大陆和海底下方延伸了数百米 , 甚至数十公里 。 在这些极端环境中 , 微生物的生命缓慢而稳定地进行着 , 利用碳氧化和产甲烷等代谢过程 。 微生物细胞在海底数百米的沉积物中和一公里深的地壳岩石中茁壮成长 , 这表明了各种可以想象的情景 , 在这些情景中 , 生命可以在同样恶劣或更恶劣的外星栖息地中立足并茁壮成长 。
从陆地栖息地到低温、干燥和盐度波动的极端微生物的耐受性 , 通常被认为是我们在火星和欧罗巴上发现的外星生命可能与地球上的生命相似的原因 。 无光生态系统或黑暗中的生态系统的研究提出了额外的挑战 。 例如 , 在没有阳光的地球上的洞穴和洞穴 , 以及深水生态系统中存在许多种类的现存微生物垫聚生体 。 在约100米深的地方 , 休伦湖中的孤立天坑就是这样一种无光生态系统 , 由在沉积物表面生长的化学合成微生物垫提供燃料 , 沐浴在缺氧和硫化地下水中 , 这些和其他无光的垫子生态系统可以作为垫子世界的类似物 , 这些垫子世界位于太阳系的远边缘 , 几乎没有阳光 , 或者阳光接收能力有限的垫子世界 。
【?冰和岩石栖息地中现存的垫子世界】在到达活垫区之前被上覆的大气/冰/岩石/水介质减弱 。 然而 , 当配备光源时 , 这种水生态系统应该适合机器人探索 。 对地球上现存的各种无光生态系统进行实践研究 , 将有助于设计一个多功能工具包 , 该工具包能够有效地探索类似或不同的外星栖息地 , 这些栖息地没有来自宿主太阳的光 。
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