科學家在研究遠處溫泉中的微生物時發現了進化線索。科學家們在美國、冰島和日本的溫泉中發現了類似的微生物適應性，為生命進化和潛在的生物技術應用提供了啟示。橡樹嶺國家實驗室（ORNL）的科學家們對不同大陸的溫泉進行了研究，發現儘管地理位置不同，但一些微生物的適應方式卻有相似之處。

科學家在黃石國家公園溫泉進行微生物DNA 採樣，這項研究由能源部生物與環境研究計劃、美國國家科學基金會和美國國家航空航天局（NASA）贊助。圖片來源：美國能源部Mircea Podar/ORNL

由於地殼和地幔羽流減弱，熱液系統在岩石圈板塊的發散和匯聚邊界以及板塊內部形成，孕育著多種微生物生態系統。人們對構造環境的差異如何影響這些熱液生態系統的地球化學和微生物組成知之甚少。

研究人員對來自美國懷俄明州黃石國家公園（n = 41；地幔羽流環境）、冰島（n = 41，發散邊界）和日本（n = 5；匯聚邊界）溫泉的87 個高溫（>65°C ）水和沈積物樣本進行了協調的地球化學和微生物群落分析。在地球化學和沈積物相關的16S rRNA 基因擴增子序列變體（ASV）組成方面觀察到了特定區域的差異，16S rRNA 基因組合幾乎完全按區域區分，pH 值是區域內最具解釋力的參數。一些低豐度的ASV 在各區域呈現出世界性分佈，而大多數高豐度的ASV 只在特定區域被發現。一些ASV跨區域分佈的現象表明，散佈限制並不是影響分類群在區域間分佈的主要因素。相反，研究結果表明，當地的構造和地質特徵塑造了大陸熱液系統的地球化學，進而選擇了不同的微生物組合。這些結果為熱液系統及其微生物群落的共同演化提供了新的見解。

這些發現提供了生命進化的線索，以及一些最頑強的微生物是否可以用於生物技術。

這項研究最近發表在《環境微生物學》（Environmental Microbiology）雜誌上，是首次對美國、冰島和日本三大洲水溫超過65 攝氏度（華氏149 度）的溫泉進行採樣。ORNL的米爾恰-波達爾（Mircea Podar）是這項研究的共同負責人，他與蒙大拿州立大學的研究人員共同領導了這項研究。

“Podar說：”我們發現了共同的微生物，但也發現了微生物適應當地條件的多樣性。科學家們推斷，溫泉的構造條件和地質在起作用，這為了解生命與地球如何共同進化提供了新的視角。