智利的阿他加馬沙漠五百年來首次降雨,卻造成微生物大量滅絕

出現在阿他加馬沙漠最乾燥地區的一個小型短暫瀉湖(圖:Carlos González-Silva)

當雨降於如沙漠般的不毛之地時,人們合理預測應該會為乾旱的大地帶來繁榮的生命力。但令人意外地,水帶來的卻只有死亡。

罕見降雨

一個由天體生物學家組成的國際團隊發現,三年前,位於智利的阿他加馬沙漠(Atacama Desert),在其最乾旱的核心處經歷一場幾乎沒發生過的降雨後,大量的降水消滅了大部分的微生物。

阿他加馬沙漠的核心地帶幾乎不會降雨。但由於近年來太平洋上方的氣候變遷,在 2015 年 3 月 25 日及 8 月 9 日,當地發生了罕見的降雨事件,接著在 2017 年 6 月 7 日又再發生一次。氣候模型預測類似的降雨事件每個世紀只會發生一次,但過去的 500 年來,沒有證據顯示在該沙漠中曾經降雨。

微生物滅絕

研究人員在降雨之前,在乾燥的土壤中發現棲息著約 16 種古老的微生物物種。但在下雨後,只在瀉湖中找到 2 到 4 種,顯示降雨造成微生物的大規模滅絕。

美國康乃爾大學(Cornell University)訪問學者暨馬德里天體生物學中心(Centro de Astrobiología)研究員亞伯多·費倫博士(Alberto Fairen)表示:「當雨降在阿他加馬沙漠時,我們原本期待旺盛的生命力出現。但得到的卻是相反的結果,我們發現在沙漠乾旱中心的降雨,造成當地原生微生物種的滅絕。」

費倫博士補充:「我們的研究結果指出,若突然將大量水分提供給已長久適應從極乾燥環境攝取微量水分的微生物,它們將因為過大的滲透壓導致死亡。」

類似火星環境

如此罕見的降雨事件,似乎可以對照火星上的生物現象。根據費倫博士所述,阿他加馬沙漠存在大量沉積的硝酸鹽,證明了該沙漠歷經了長久的乾旱,這些沉積物是作為當地微生物的食物,而這些硝酸鹽在 1600 萬年前原本沉積在谷底及原始湖中。最近好奇號(Curiosity)在火星上也發現了硝酸鹽沉積物,似乎可以與阿他加馬沙漠的情形對照。火星曾經歷過大規模的洪水侵襲,因此若火星上有微生物,就可能導致滅絕。

此外,伴隨著這個新發現,研究人員相信有必要重新檢視 1970 年代維京任務所進行的實驗,當時的實驗將火星土壤樣本培養於水溶液中,系望藉此發現生命跡象。但費倫博士認為,若火星土壤存在微生物,此實驗反而會因為滲透壓,而導致微生物死亡。

 

參考資料:

  1. Cornell University, (2018, November 14). For arid, Mars-like desert, rain brings death. EurekAlert
  2. Azua-Bustos, A., et al. (2018). Unprecedented rains decimate surface microbial communities in the hyperarid core of the Atacama Desert. Nature. DOI: 1038/s41598-018-35051-w
Сергей Хуан
Сергей Хуан 31 文章
清華大學材料工程學系碩士畢業生。一個喜歡學外語,但又在科學領域打滾的平凡人,喜歡美食,日劇,電影,旅遊。

為你推薦