2010 年，來自綜合大洋鉆探計(jì)劃（Integrated Ocean Drilling Program,，IODP）的科學(xué)家跟隨船只駛?cè)肓四咸窖蟓h(huán)流區(qū),。除了最干旱的地帶以外，這片海洋可以稱得上是地球上最貧瘠的地方,。環(huán)流區(qū)的中心附近就是“海洋難抵點(diǎn)”（Oceanic Pole of Inaccessibility,，是地表距離陸地最遠(yuǎn)的地方），同時也是南太平洋的“垃圾站”——微塑料會在這里堆積,?？苹米骷一羧A德·菲利普斯·洛夫克拉夫特（Howard Phillips Lovecraft）的粉絲甚至認(rèn)為這里是克蘇魯?shù)募摇Ｓ行r候,，離這片海域最近的人可能是海域上空的國際空間站上的宇航員,。

盡管洋流會圍繞環(huán)流區(qū)流動，但環(huán)流區(qū)內(nèi)部是相對靜止的,。這里幾乎沒有營養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入,，也鮮有生命存在，需要至少100萬年才能累積一米的“海洋雪”,，這是一種由海洋生物的尸體,、排泄物和灰塵組成的物質(zhì)，能將能量從光線充足上層帶到海洋底層,?？梢哉f，這里是地球上生物生產(chǎn)力最低的地方,。

IODP團(tuán)隊(duì)從一個60多米高的鉆井平臺上向這片海域投放了長達(dá)數(shù)千米的探測管線,。12個推進(jìn)器會將鉆井平臺固定在波濤起伏的大海中,。一旦探管觸底，鉆頭會在多個位點(diǎn)向下鉆入75米,，直達(dá)深海粘土和鈣質(zhì)超微化石軟泥之中,。

隨著這些采集了海底沉積物的探管再次浮出水面，1億年的地球歷史也一同展現(xiàn)在我們眼前,。IODP團(tuán)隊(duì)成員希望了解在這樣空曠的海洋中會有哪些微生物生存,，它們又能存活多久。正如預(yù)期的那樣,，原始沉積物樣本含有的細(xì)菌很少,，密度大約只有每立方厘米100~3000個,，是高產(chǎn)水域中，同等深度樣品的1/1000萬~1/10。

不過,，當(dāng)研究者在實(shí)驗(yàn)室中培養(yǎng)這些細(xì)菌時,，一些出乎意料的事情發(fā)生了,。按理說,，細(xì)菌在經(jīng)歷了1億年的持續(xù)饑餓狀態(tài)后，可能已經(jīng)變成了微生物“僵尸”,，即它們?nèi)阅艽婊?，但不能生長，或者只能以人類無法測量,、極慢的速度生長,。在21世紀(jì)初，科學(xué)家誘導(dǎo)培養(yǎng)了幾株從至多3500萬年前的海洋沉積物中分離出來的細(xì)菌,，但該實(shí)驗(yàn)并沒有研究細(xì)菌的生長過程,。2017年，一項(xiàng)關(guān)于無氧煤層微生物（形成于1600萬~1200萬年前的陸地上,，但之后被海水浸沒）的研究表明,，從該處采集的微生物經(jīng)過培養(yǎng)后能夠生長，只是速度十分緩慢,。它們的倍增時間從數(shù)月至一個世紀(jì)不等,，算得上是已經(jīng)觀測到的生長最慢的微生物了。

但這些來自南太平洋的微生物卻完全不同,。2020年7月,，一篇發(fā)表在《自然·通訊》（Nature Communi-cations）上的文章表明，其中99%的微生物在養(yǎng)分充足的條件下會迅速“蘇醒”,，攝取營養(yǎng)并開始生長,。只需培養(yǎng)68天，這些微生物的數(shù)量就能增長到最初的1萬倍，每5天數(shù)量就會增長一倍,。這些微生物的后代含有同位素標(biāo)記的碳和氮元素,，而這些信號只有在攝入了科學(xué)家提供的食物后才會出現(xiàn)。

這一結(jié)果值得我們深思,。海洋沉積物覆蓋了地球表面的70%,，其中的微生物數(shù)量占據(jù)了地球微生物總量的一半。設(shè)想這樣的情景,，當(dāng)蛇頸龍游過一片海域時,，它們可能在海底覓食，導(dǎo)致沉積在海洋底部的微生物被喚醒并且開始增殖,。接下來,，在漫長的地質(zhì)演化過程中,，這些微生物被海洋和沉積物所保護(hù),，免受宇宙線損傷而存活了下來。當(dāng)它們再次被挖掘出來并獲得營養(yǎng)物質(zhì)后,，可以像什么都沒發(fā)生過一樣繼續(xù)生存,。

當(dāng)然這只是猜想，從某種意義上來說,，這種想法不太可能發(fā)生,。想象一下這些微生物在黑暗中存在了長達(dá)1億年之久。致密的海底沉積物就像不使用面粉的巧克力蛋糕,，其中氣孔直徑不過0.02微米,。鑒于細(xì)菌通常有幾微米長，它們很難移動去尋找食物,，更不可能意外地出現(xiàn)在科學(xué)家面前,。

一些細(xì)菌（絕大多數(shù)是厭氧細(xì)菌）會產(chǎn)生芽孢用于增強(qiáng)自身抵抗力，并且降低代謝活性,，這種變化似乎能讓細(xì)菌應(yīng)對惡劣的環(huán)境,。芽孢常被認(rèn)為是細(xì)菌休眠的一種形式。但當(dāng)科學(xué)家研究環(huán)流區(qū)沉積物中細(xì)菌的DNA時,，他們發(fā)現(xiàn)這些細(xì)菌幾乎不會形成芽孢,。大部分被喚醒的細(xì)菌竟然會進(jìn)行有氧呼吸。

更令人意外的是,，研究者在一個培養(yǎng)了557天的實(shí)驗(yàn)樣本中發(fā)現(xiàn),，一種光合細(xì)菌正在大量繁殖。這種擬甲色球藻屬（Chroococcidiopsis）的細(xì)菌是一種藍(lán)細(xì)菌,，因其具有強(qiáng)大的生命力,，曾被考慮送往火星，以改變火星表面的環(huán)境。這些細(xì)菌能在干燥,、寒冷,、含鹽量高且有輻射穿過的半透明巖石下生存，并且具有利用紅光的罕見能力,。但是,，這類能進(jìn)行光合作用的微生物如何在海底繁殖，仍然是一個未解之謎,。

我們可以確定的是,，含有這些細(xì)菌的沉積物形成于1億年前，但是每個細(xì)菌的年齡還很難確定,。其中一些細(xì)菌可能是原始細(xì)菌群落的后代,，因此也更年輕。不過,，繁殖的代價(jià)并不小,，考慮到它們所處的環(huán)境，繁殖現(xiàn)象可能極少發(fā)生,?？偨Y(jié)來說，這些細(xì)菌在狹小的空間中生存,，幾乎不產(chǎn)生芽孢并且能夠迅速恢復(fù)活性,。《自然·通訊》的這篇論文的作者認(rèn)為,，貧瘠的沉積物中的微生物是有生命的,，只是一直處于休眠狀態(tài)。

科學(xué)家推測,，個別細(xì)菌在不繁殖的狀態(tài)下可以生存數(shù)百萬年,。當(dāng)然，這一點(diǎn)是否正確,，需要等到探測細(xì)胞年齡的技術(shù)出現(xiàn)后才能確定,，現(xiàn)有的技術(shù)只能探測沉積物的年代。幾年前,，當(dāng)古生代煤層中的細(xì)菌被科學(xué)家喚醒時,，我曾為《科學(xué)美國人》撰寫了一篇博客文章。我推測,，在多種嚴(yán)格受限的條件下,，細(xì)菌可以永生。當(dāng)然,，時間似乎也是關(guān)鍵要素：白堊紀(jì)（約1.45億~6600萬年前）沉積物中的細(xì)菌復(fù)蘇后,，復(fù)制的速度可能只有數(shù)百萬年前沉積物中細(xì)菌的一半,。大量證據(jù)表明，我們生活在一個滿是活化石的行星上,，它們可能既是化石又是生命,。

喜歡恐龍的人能夠去博物館參觀恐龍的骨頭、牙齒和足跡化石,；喜愛植物的人也能觀察石化林和其他樹木化石,。但喜愛微生物的人有更好的觀察對象：他們想要看的化石可能還活著。