深埋于海底之下的有8600万年之久的红色粘土中的细菌是靠着极其微量的氧气存活的。近日刊登在Science上的一项新的研究报告说，这些微生物所用的氧气是如此地少，它们仅勉强能算作是有生命。地球的单细胞生物中大概有90%是被埋在海床下生活着的。由于这些微生物是以如此的慢动作生活，因此科学家们要等1000年才能注意到深海微生物所发生的任何变化。但是，研究人员能够利用一个已经在太平洋海床之下进行了8600万年的实验。在一次沿着赤道并进入北太平洋环流（一个位于北太平洋的强力水流系统）的航行考察中，Hans Roy及其同事从深入海床之下的沉积物柱中采集了淤泥样本。
沉积物柱在海底以层层叠叠的方式积累，它们可以深达数公里，最新的物质位于顶部而最老的物质则位于底部。应用针状的氧传感器，该团队发现，生活在这些沉积物中的细菌是活着的，而且还在主动地消耗氧气，尽管是以极端缓慢的方式。这些微生物对其沉积物生物质的周转速度为几百年至几千年一次。这可能反映的是细胞分裂的速度，但它也可能只是表明一个为期1千年的细胞修复周期。在最低限度情况下，微生物需要能量来维持其跨膜电位并维持其酶和DNA的运作；Roy及其同事怀疑这些微生物种群可能生活在维持生计所需的最低能量要求的水平从而得以存在，但他们还没有任何的具体证据。
但是，很清楚，该微生物种群——它们从恐龙横行地球的时候起就没有从外界获得过食物——仍然还活着并且是活跃的。这一研究提示，科学家们从快速生长的实验室微生物那里累积的所有知识可能不适用于海洋底下的缓慢进行着的生命。（生物谷Bioon.com）
doi:10.1126/science.1219424
PMC:
PMID:
Aerobic Microbial Respiration in 86-Million-Year-Old Deep-Sea Red Clay
Hans Røy1,*, Jens Kallmeyer2, Rishi Ram Adhikari2, Robert Pockalny3, Bo Barker Jørgensen1, Steven D’Hondt3
Microbial communities can subsist at depth in marine sediments without fresh supply of organic matter for millions of years. At threshold sedimentation rates of 1 millimeter per 1000 years, the low rates of microbial community metabolism in the North Pacific Gyre allow sediments to remain oxygenated tens of meters below the sea floor. We found that the oxygen respiration rates dropped from 10 micromoles of O2 liter−1 year−1 near the sediment-water interface to 0.001 micromoles of O2 liter−1 year−1 at 30-meter depth within 86 million-year-old sediment. The cell-specific respiration rate decreased with depth but stabilized at around 10−3 femtomoles of O2 cell−1 day−1 10 meters below the seafloor. This result indicated that the community size is controlled by the rate of carbon oxidation and thereby by the low available energy flux.
