改变的海洋地壳中的候选生物特征


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改变的海洋地壳中的候选生物特征


玄武岩玻璃的低温改变产生了方沸石 , 这是一种细粒粘土与氧化铁和沸石的混合物 , 非生物蚀变过程被认为会在蚀变产物和剩余玻璃之间产生平面界面 , 同时还会“修整”角角 , 相比之下 , 当玻璃和蚀变产物之间的边界变得分叉时 , 随着微米级隧道和粒状蚀刻坑的发展 , 微生物的作用已经被调用 , 已经提出了几条证据来支持这种改变过程的生物介导 , 这些将在下面进行总结 。 在冰岛的冰下火山角砾岩上发现了一些生物介导的火山玻璃变化的最初迹象 , 在那里 , 在玻璃表面的微观蚀刻坑中和附近发现了细菌 , 与半球形坑的尺寸相匹配 。
【改变的海洋地壳中的候选生物特征】
相关人员认为微生物局部改变了pH值 , 从而加速了玻璃的溶解 。 原位洋壳的首次观测来自哥斯达黎加裂谷的海洋钻探计划孔896A , 在新鲜和蚀变玻璃之间的界面处发现了颗粒状和管状结构 , DAPI染色与这些蚀变纹理结合表明核酸的存在 , 发现微纹理沿着早期流体渗透的部位集中并延伸到新鲜玻璃中 。 随后 , 许多不同的工作人员现在已经认识到各种各样的微隧道形态 , 包括直的、弯曲的、分支的和螺旋形的 , 颗粒状微纹理是迄今为止最丰富的类型 , 被广泛认为是生物活性的指示物;然而 , 一些研究人员强调了火山玻璃中的球形和半球形蚀变前沿 , 这被解释为涉及缓慢的非生物化学交换 , 导致凹坑形成 。

尽管有这种可能性 , 但这种颗粒状和管状微纹理已被称为生物变质纹理 , 并将在下面进行描述 。 海底生命的另一条纹理证据来自海底玻璃蚀变产物中的候选细菌结壳 , 尤其是方铅石和沸石 。 例如 , 从北极山脊挖出的距今不到十万年的玄武岩在裂缝 , 和囊泡中发现的方晶石中含有丝状、球状、卵形和棒状微观结构 。 透射电子显微镜和纳米级二次离子质谱分析揭示了微观结构中C和N的局部富集以及矿物包裹边缘中Mn的富集 , 支持他认为这些是化石的细菌形态 。

来自大西洋中脊的20万年前的可比样本包含空心棒状结构 , 这些结构有时与S和C富集有关 , 被认为是化石细胞 。 这些应与填充的矿化球区分开来 , 而不是空心的 , 并且可以横向合并形成片状 , 因此被视为非生物矿物沉淀物 , 在沸石填充的囊泡中 , 矿物包裹的球形和丝状结构也被描述和解释为隐内石微生物 , 以及被认为是真菌来源的大型有机细丝 , 这表明杏仁核也可能是海底生活的场所 。 在这项研究中 , 除了玻璃承载的微纹理外 , 我们还将制定针对这种类型的矿物包裹菌形体的生物源性标准 。 现在简要回顾支持生物介导的火山玻璃变化的证据 , 并附有关键警告.与培养无关的测序研究表明 , 居住在海底的微生物种群与上覆海水和海底沉积物中发现的微生物种群不同 , 并且多样性高达四倍 。

早期的生物染色工作表明 , 可以在管状和颗粒状微纹理附近的新鲜和改变玻璃的界面处发现核酸 , 有时在微隧道内可以找到核酸 , 然而 , 这些有机物可能与隧道形成过程无关 , 而是来自时间和空间上不同的微生物来源 , 这些微生物来源后来被吸附到微纹理上 。 与内部相比 , 枕状玄武岩边缘的散布碳酸盐分析表明 , 生物活动降低了边缘相对于岩心的d13C , 然而 , 这些数据只是一致的 , 而不是对生物活性的诊断 , 并且在空间上是批量测量 , 仅与微观结构松散相关 。

同样 , 改变的洋壳次生硫化物中的硫同位素高度暗示整个火山岩中的微生物活动 , 但在空间上与微观结构证据没有直接关系 。 最后 , 受控实验室实验已经证实 , 相对于非生物对照 , 接种了微生物的火山玻璃中会发生增强的局部溶解;但至关重要的是 , 这些类型的实验无法产生微隧道 。

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