在智利阿塔卡马沙漠几乎不适合居住的地表下，发现了丰富多样的细菌群落。发现它们的研究人员表示，它们可能有1.9万年的历史，可能与火星上的微生物有关。
作为世界上最干燥的非极地沙漠，智利北部的阿塔卡马沙漠是极少数植物和动物的家园。由于降雨通常十年才发生一次，这片沙漠非常干燥，以至于美国宇航局把它作为火星景观的替代品。但在干燥的表面下生活着什么呢？新的研究表明，它非常小，丰富，古老，非常古老。
虽然，阿塔卡马沙漠的干旱意味着高级生命形式的稀缺，但众所周知，各种各样的细菌主宰着它的土壤。然而，研究人员的目标是更深入地了解哪些微生物物种生活在地表以下一米（3.3英尺）以上。
他们在云盖山谷的一个洼地里选择了一个地点，云盖山谷是沙漠超干旱核心地带最干旱的地方之一。Playas是用来容纳地表水体的洼地或盆地；它们基本上是干涸的湖床。在其他地点，矿物石膏和硬石膏通常位于地表附近，在50厘米/20英寸的范围内，而在playa，它们的埋深约为2米/6.6英尺。石膏含有水，而硬石膏不含有水。相反，当硬石膏暴露在水中时，它会转化为石膏。
当他们在地下挖掘到4.2米/13.8英尺的深度时，研究人员遇到了石膏、硬石膏和岩盐的盐堆积，通常被称为岩盐，以及阳离子（钠、钙）和阴离子（硫酸盐、硝酸盐、氯化物）。
研究人员说：“剖面的上半部分深度为184厘米（72.4英寸），主要由粉质沉积物和间歇性的薄砂层组成。在184到230厘米（90.6英寸）的深度之间，沉积物转变为更粗糙的质地，包括沙子和鹅卵石。在230厘米以下，剖面中始终包含卵石到鹅卵石大小的颗粒。”
他们使用无脊椎动物来源的DNA（iDNA）分析，并将其与地球化学分析（X射线衍射和离子色谱）进行比较，以研究地下微生物。基因测序揭示了不同层间丰富多样的微生物群落。
大多数序列被分配给细菌；0.5%是古生菌，这是一种单细胞微生物，结构与细菌相似，但进化上不同。古细菌被认为是介于细菌和真核生物之间的一个古老群体，真核生物的DNA细胞含有一个独特的细胞核。三个细菌群（门）占主导地位，占90%以上的基因序列：放线菌门、厚壁菌门和变形菌门。
在最上层2 ~ 5 cm（0.8 ~ 2 In）深度的沉积物中，放线菌占微生物总数的95%。厚壁菌门表现出很强的存在，在40 cm/15.7深度处为47%，在30 cm/11.8深度处为93%。厚壁菌门的相对丰度较低（34%），仅在70厘米/27.6英寸处可见，在200厘米/78.7英寸处显著下降。在200 cm以下的沉积物中，4.2 m深度的微生物群落再次以放线菌为主。变形菌群在整个剖面上的分布相当均匀。
从生态学上讲，干盐湖矿床相对较年轻；沉积作用开始于19000年前。然而，冲积沉积物要古老得多，其深度为4.2米，可追溯到380万年前。研究人员认为，他们发现的放线菌群落可能早在被埋在盐湖沉积物下之前就已经在土壤中定居了。这可能意味着一个以前未知的深层生物圈，在极度干旱的沙漠土壤下继续向下延伸无限远。
这项研究最引人注目的发现之一是，这些微生物是在200厘米以下的沉积物中发现的，在那里，playa转变为冲积沉积物，由砾石、沙子、淤泥或粘土组成，沉积在河道或洪泛平原上。人们认为，在这些深度，微生物的多样性和丰度会较低；它不是。石膏已经被证明可以支持阿塔卡马沙漠的微生物群落。研究人员认为，在这里，更深的石膏沉积物通过提供水或增加沙漠超干旱土壤中的保水，在微生物多样性中发挥了至关重要的作用。
研究人员说：“尽管石膏可能不是在所有沙漠的地下都无处不在，但这种地下生态位的存在可能表明，到目前为止，全球沙漠的多样性被低估了，在特定情况下，地下群落可以在地球上最干燥的地方的最深处持续存在。他的研究对寻找地球以外的极端生命具有重要意义。”
在文章的开头，有人提到美国宇航局使用阿塔卡马沙漠作为火星的代理。火星上也有石膏矿床。那么，火星上的石膏也可能是火星上微生物生命的水源吗？
这项研究发表在PNAS Nexus杂志上。
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