科学家们等了两年半才知道细菌是否能吃掉岩石

对于一种以其丰富性、持久性和最低价而闻名的物质，尘土有一个永恒的谜团：它来自哪里？

一般来说，它位于地质、气象和时间的交汇点上。岩石因风化而变成泥土。但这是一个人类必然很难观察到的过程。

长期以来，人们一直认为生命以某种方式参与了其中(在地球上，几乎没有生命参与其中)，科学家们已经证明了这在理论上是可能的。但实际上没有人在普通类型的硅酸铁和大陆岩中观察到过这一点，这可能是因为风化反应速度与科学家的职业速度之间存在着令人担忧的巨大差距。

威斯康星大学麦迪逊分校、布里斯托尔大学和宾夕法尼亚州立大学的无畏科学家登场，他们决定进行一项为期两年半的实验，看看微生物生命在岩石上的能力有多强，而要做到这一点，他们必须想出各种方法来按下快进键。

一种方法是找到风化快的岩石。波多黎各里约热内卢冰川分水岭下的里约布兰科石英闪长岩基岩风化异常迅速，使其成为按可公布的时间尺度进行实验的诱人目标。科学家们从一个路堑以及从上方钻入地层的长管土壤和岩石中提取了纯基岩的样本。这些岩心中包括破碎的基岩与新生土脉相间的过渡带。

科学家们发现，在这层最深的土壤中，ATP-一种由新陈代谢细胞产生的化学物质-比土壤的任何其他部分都要丰富，除了地表，那里有植物和动物丢弃的营养垃圾，以及充足的氧气，为热闹的生长提供了燃料。所以下面发生了什么事。问题是：什么？

如果真的发生了生物风化，那就涉及到电子了。电子是带负电的粒子，围绕原子核运行。一个原子中的电子数目通常是不同的。含有较多电子的版本称为还原版本，而包含较少电子的版本称为氧化版本。

所有生物都在玩弄电子，通常是将它们从糖和其他还原的有机化合物(我们称之为“食物”的东西)中剥离出来，并利用这些电子通过细胞呼吸为它们的细胞供电。但是一些微生物可以使用简单的无机化合物或原子作为电子源。那些可以利用石头作为电子源的物质被称为养石器。他们吃石头。

富含还原铁的矿物，如黄铁矿(愚人金)、黑云母和角闪石是潜在的细菌食物。电子剥离对这些矿物造成的物理变化应该会启动它们的化学溶解过程--也就是风化。在显微镜下，这应该是某种物理变化。

因此，科学家们把他们高度耐候的岩石和含有微生物的土壤带回了家，并通过研磨岩石来进一步加速这一过程，增加了岩石的表面积。他们把碎石和微生物混合在一起。

两个生日、两个圣诞节和两个所得税申报截止日期过去了，他们仍然在等待。

30个月后，他们把样本放在显微镜下。与微生物一起孵化的矿物质在864天的孵化后看起来粗糙或凹陷-就像它们浸泡在酸中，而不是细菌。相比之下，无菌对照矿物保留了锋利、光滑的边缘。

科学家们还在包括微生物的混合物中检测到丰富的ATP，这表明他们正在大吃大喝。记住：除了碎石，绝对没有什么可以大吃大喝的。

另一个谜团仍然存在：是谁在吃这些岩石？当科学家们检查他们样本中的微生物的DNA时，他们几乎只发现了细菌。令人惊讶的是，培养中缺失的是真菌。菌根真菌与树根相关，并产生许多熟悉的森林蘑菇，正如我几年前与Radiolaba讨论的那样，它们也以在土壤中开采岩石颗粒的能力而闻名。科学家们认为真菌的数量。

他们确实发现的益石菌有一种特殊的能力：能够从体外的铁原子中获取电子。也就是说，它们可以在不吞咽食物的情况下吃东西。细菌通过一种称为外部电子转移的技术“吞噬”电子。这一点至关重要，因为铁原子是矿物质的一部分，而细菌没有防护栏或其他方法来撬动它们。但是这样做还有另一个好处：……。

因此，细菌似乎确实能够启动和加速污垢的产生过程。在陆地上，泥土支撑着植物，而植物几乎支撑着其他一切。就这样，在许多其他方式中，生命得以反哺，产生了我们今天看到的这个星球，在这个星球上，没有任何表面是不被殖民的，生命存在的高度和深度也是如此。