与已知的参与铁、锰、硫、甲烷、氮循环的化能自养和互养微生物相关的基因序列异常丰富。更关键的是,我们发现了大量与‘胞外电子传递’(EET)相关的基因簇——这意味着这里的微生物,很可能不仅仅通过溶解的化学物质交换电子,还能直接利用或作用于固态的矿物表面,甚至可能形成跨越数毫米甚至厘米的、导电的生物膜网络!”
“导电生物膜网络?”
沈跃飞重复道,脑中瞬间联想到那些规则的表面微痕和“龟裂”纹理。
“是的!就像一层覆盖在沉积物表面的、活的、会‘呼吸’的电路。它们可以从渗出的还原性化学物质(如甲烷、硫化氢、亚铁)获取电子,通过自身的导电纳米线或色素蛋白,将电子传递到沉积物表层或更远处的电子受体(如不溶的铁锰氧化物、甚至可能直接还原硫酸盐或二氧化碳)。这个过程极其缓慢,但规模可能很大。这种缓慢的、分布式的生物电化学过程,完全可以解释观测到的元素迁移、矿物相变,甚至…可能是那些微弱周期性震颤和压力波动的能量来源之一!”
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生物地球化学反应驱动流体运移和微震?这个想法大胆而震撼。
“证据呢?”
沈跃飞追问着。
“我们正在用微电极阵列模拟测量样品的原位氧化还原电位和离子梯度。初步数据显示,即使在毫米尺度内,氧化还原条件和pH值也存在惊人的空间异质性和潜在的动态变化。结合孔隙水化学振荡的数据,我们怀疑这个系统可能存在自组织的、以天甚至更长周期波动的生物地球化学振荡器。微生物群落的代谢活动改变了局部化学环境,化学环境的变化又反馈抑制或促进不同微生物的活性,并可能通过产气、胶体收缩膨胀等方式,极其微弱地影响孔隙压力,从而引发我们探测到的那些微震和压力波。就像…一个巨大的、缓慢跳动的生物地球化学心脏。”
一个“生物地球化学心脏”在四千米下的深海平原缓慢跳动?这个比喻让沈跃飞脊背掠过一丝战栗。如果这是真的,那么G-7区域就不再是一个简单的、被动的化学反应器,而是一个具有某种初级“动态平衡”或“节律”的、准生命的复杂系统!
“那些特殊的同位素分馏和有机质特征呢?”沈跃飞看向手中的地球化学简报。
“很可能与这种独特的、以固相矿物为中介的微生物电子传递网络有关。”地球化学家加入了对话(通过多方通话),“这种直接与矿物‘对话’的代谢方式,可能产生迥异于传统溶解相反应的同位素分馏效应。而那些复杂的有机质,部分可能是微生物胞外聚合物的古老残留或转化产物,部分可能就是在这些矿物表面、在微生物催化下形成的‘地质聚合物’,它们可能反过来稳定了矿物胶体,塑造了表面纹理。沈总,我们可能发现了一种全新的、以导电生物膜网络为核心、耦合了微生物代谢、矿物转化、元素循环和微弱流体-力学过程的‘深海湿地生态系统’原型!其运行原理,可能对我们理解早期地球环境、外星宜居性,甚至开发新的生物地球工程技术都有启发!”
兴奋的情绪在实验区蔓延,但沈跃飞保持着冷静。推论令人激动,但仍需更多、更直接的现场证据,尤其是关于那个“生物电化学网络”假说及其与“脉动”现象的直接关联。
“‘鲸龙’带回的数据,关于我们触发的那次微震事件,分析有进展吗?”沈跃飞问向指挥中心。
数据分析组组长回答:“沈总,我们对比了‘鲸龙’作业时间点、位置与微震信号起始的关系。初步确认,震动并非由采样动作直接触发——采样点距离震中较远。但有微弱迹象表明,‘鲸龙’在区域内的长时间悬停和低频声呐扫描,可能对底层水温和局部流场产生了极其微