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科學家在匈牙利溫泉中發現類疊層石生物膜

匈牙利研究人員近日在溫泉水域中發現了一種與遠古疊層石(stromatolites)結構相似的生物膜,為研究地球最古老的微生物生態系統提供了關鍵線索。疊層石是由光合細菌堆積而成的碳酸鹽岩層,可追溯至 35 億年前,被認為在地球大氣增氧過程中發揮了重要作用。然而,現今仍在形成的疊層石極為罕見,使得其研究充滿挑戰。

研究團隊在匈牙利 Borsod-Abaúj-Zemplén 郡的 Köröm 溫泉發現了厚達 5 公分的紅綠層狀生物膜,這些微生物群落能夠在極端環境中生存,包括 79.2°C 的高溫、高鹽度及砷含量較高的水質。科學家利用顯微技術分析這些生物膜的結構,發現其中包含珍珠狀礦物顆粒與絲狀微生物網絡,顯示出與化石化疊層石相似的沉積特徵。

能在極端環境生存,包括高溫、高鹽度及高砷

當溫度達 79.2°C 的熱水湧出地表時,白色的碳酸鈣沉澱形成基底,上面逐漸滋生出紅色和綠色相間的生物膜,也就是由細菌交織而成的菌落墊層。圖片來源:Judit Makk

進一步研究發現,這些現存的微生物膜在碳酸鈣沉積過程中扮演了重要角色,可能與遠古疊層石的形成機制相似。這項發現不僅有助於重建地球早期的微生物生態,也能幫助科學家理解當前地質與生物相互作用的機制,甚至對尋找外星生命具有啟發性。

「這些生物膜為我們提供了一扇觀察遠古生態的窗口,」研究人員表示,「它們讓我們能夠研究生命如何在極端環境下生存並影響地質過程。」

這項研究由 Eötvös Loránd 大學、Sopron 大學及 HUN-REN 天文與地球科學研究中心合作進行,研究成果已發表於《Scientific Reports》。

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首圖來源: Judit Makk  (CC BY 4.0)

參考論文:
Actively forming microbial mats provide insight into the development of microdigitate stromatolitesScientific Reports

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