研究人员发现，黄石公园深处的小地震可以为地下微生物生命提供能量补充。地震暴露了新的岩石和流体，产生了化学能量爆发，微生物可以利用这些能量。水的化学成分和微生物群落发生了显著变化。这种动态可能有助于解释生命如何在深暗环境中生存。

大棱镜热泉是黄石国家公园地下庞大地下水系统在地标暴露出的一部分。图：大卫·梅尼辛

大卫·梅尼辛、埃里克·博伊德及其研究团队调查了2021年一次小型地震爆发如何影响黄石高原火山田地下深处微生物群落的构成。

这些微生物栖息于阳光从未触及的地层岩和水系统中，它们不依赖光合作用，而是依靠水流通过裂隙岩石时发生的化学反应来生存。这些化学反应为地底下的多种生命形式提供了能量。地震有可能以几种方式重塑这一环境：震动可以打开新的岩石表面、迫使被密封的流体流出，并重新定向地下水资源流动。每种影响都会产生新的化学反应，进而改变微生物群落可用的能量类型。

作者将这种微生物可用资源的变化称为化学“菜单”的改变。地震活动如何影响这一隐藏生态系统的理解中，研究人员从黄石湖西部边缘附近一个几乎100米深的钻孔中采集了水样。地震群之后取样黄热泉的深层流体 重要的是，他们在2021年对这个地点进行了五次取样，这让他们有机会了解条件在地震前后以及随后几个月内如何变化。这些样本的分析显示，在地震之后，硫化氢和溶解有机碳含量显著增加。这些化合物是许多地下生物的重要能源来源。随着水化学的变化，研究团队还检测到了浮游细胞数量的上升，表明水中微生物的数量比之前更多。

这种化学和生物变化的结合表明，地震群暂时增加了深部微生物生命的可用资源。活动中的微生物群体超越了博伊德及其同事观察到的微生物数量增加，他们还发现随着时间的推移，存在的微生物种类发生了变化。

这一结果值得注意，因为大陆地壳含水层中的地下微生物群落通常被认为相对稳定。相比之下，黄石系统似乎迅速且明显地对地震能量脉冲作出了反应。根据作者的说法，与地震相关的动能可以影响含水层流体的化学性质和生物组成。他们的发现暗示即使是小型地震事件也可能驱动地下生态系统发生有意义的变化。

岩石与水的过程在黄石钻孔中观察到的现象可能并非独一无二。世界上许多地区经常经历规律性的地震活动，这些活动可能会以类似方式重塑地下的能量供应。如果这种机制普遍存在，它或许能解释微生物如何在深埋和孤立的环境中得以生存。

研究团队还指出，在包含水的其他岩石行星上也可能发生类似的动态过程。如果地震或类似的地质运动可以更新表面以下的化学资源，这可能扩大火星等世界中微生物潜在栖息地的可能性。

文中核心信息奇奇参考自论文 "Seismic shifts in the geochemical and microbial composition of a Yellowstone aquifer"（PNAS Nexus，2025 年），本内容在此相关信息基础上编撰而成，其中配图，未标注出处者，均为自制或公开图库素材。