广州科学家最新发现登上科学进展地震释放能量滋养地下生命

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2025-07-22 08:14:59 广州日报

在人类视线之外的黑暗深处，栖息着地球上95%的原核生物，这些生命如何延续一直是个谜。中国科学院广州地球化学研究所的一项研究显示，地壳断裂瞬间释放的化学能可以为地下微生物提供阳光的“替代燃料”。这一发现不仅改写了地球深部生态系统的能量剧本，也为火星、欧罗巴等星球的“暗生命”设想提供了现实蓝本。

广州科学家最新发现登上科学进展

研究团队通过“压裂-反应”实验平台，模拟地下数公里内的断裂活动。当岩石破裂产生新鲜表面时，断裂的化学键与水相遇，生成大量氢气和过氧化氢。项目负责人朱建喜研究员表示，地震等构造活动就像一台发动机，不断将机械能转换为化学能。这种过程中产生的氢气量比已知的蛇纹石化或辐射裂解过程高出至少10万倍。

更关键的是，氢自由基与过氧化氢耦合驱动了铁的氧化-还原循环。铁原子在两种状态之间反复“循环”，持续释放电子。这些电子进一步在碳、硫、氮等生命必需元素之间流动，形成看不见的“地下电网”，为微生物提供可直接取用的能量。吴逍特别研究助理和林莽研究员指出，这些微生物不需要光合作用，只需沿着电子梯度“充电”即可生存。

计算表明，地震每年在断裂面上产生的氢气通量可达到737.2 mol/m2，这些能量远远超过微生物群落生存的需要，生命可以迅速繁殖生长。何宏平院士认为，这种能量机制甚至可能在火星古老断层或欧罗巴冰壳裂缝中发生，为太阳系“暗生命”提供长期“电池”。在未来地外生命探测的任务中，需特别注意寻找断裂带附近的氧化还原信号，这些可能是生命的标志。

美国国家科学院院士Norm Sleep评论称，该研究出色地还原了断裂活动真实的物理化学过程，为深部地下微生物群落的兴衰变化提供了解释。研究团队将继续与加拿大Kurt OKonhauser和Barbara Sherwood Lollar教授合作，开展更多岩石产生氢气的过程研究，进一步验证这一无光生命模型的普适性。

(责任编辑：zx0176)

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