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从微观而来的力量 细菌粉碎分化岩石为土壤

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威斯康星大学麦迪逊分校(University of Wisconsin-Madison)发表的一份研究显示,岩石看起来如此坚硬,却被微观世界中的细菌逐步分解变成土壤。 研究的主要作…

威斯康星大学麦迪逊分校(University of Wisconsin-Madison)发表的一份研究显示,岩石看起来如此坚硬,却被微观世界中的细菌逐步分解变成土壤。

研究的主要作者地球科学教授罗登(Eric Roden)说:“土壤的照片通常都显示地下几米深是基岩层,基岩层上面是一层充满碎石块的‘底土’层,最上面才是孕育植物的土壤层。化学分析揭示土壤和基岩有着密切的联系,它们究竟是如何联系起来的?”

之前科学家知道植物根部周围的氧气和复合物会侵蚀地表的石块,这份研究进一步证实基岩被细菌分解的过程。

“我们知道化学物质和物理冲击造成石头碎裂,”罗登说,“但这些过程不足以让矿物质变成土壤。基岩充分裂开后,微菌就开始起作用了。我们的研究发现,这才是加速石头分化的生物过程。”

研究人员从波多黎各的卢基洛关键区天文台(Luquillo Critical Zone Observatory)地下8米深的地方采回基岩样本,为了加快看到实验进展,先将他们研碎,与采集当地环境的泥土混合。另一组样本与没有微菌的的液体混合,作对比实验。

在室温、黑暗的环境下搁置两年半后,研究人员检查两组基岩的分化情况,发现有微菌环境的基岩表面改变了很多,另一组石头几乎没有任何变化。

该研究发现,微菌通过氧化反应从基岩中吸取能量,能够分解石头的细菌品种很广泛,“它们就像斑马和青蛙一样有完全不同的种类”。

罗登说,了解生命的发展离不开对能量转移的追踪,“我们发现细胞与难溶性矿物质(岩石)直接接触,它们通过转移矿物质的电子获得能量,在这一过程中为地球上的生命提供养分。”

这份研究本月发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上。

作者: fh_4869

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