距离火山口边缘黄石国家公园的偏远地区10多英里，居住着一个高度复杂的社区，蒙大拿州立大学的科学家称之为“令人难以置信，独一无二，真正奇怪”。

微生物群落生活在大陆分水岭海拔8,600英尺的蓝宝石蓝温泉中。农业和文学院微生物学和免疫学系助理研究教授丹·科尔曼说，这是一个火山气体与融雪和雨水混合在一起的池子，这种现象可以实现极高的多样性。科学。

如果要将黄石中的所有动植物生物多样性结合起来，科尔曼在缩略图大小的样本中发现了更多的微生物多样性。有些是细菌，有些是古生物，是三个生命领域中的两个，其中不到一半是在热液系统中被发现的。有些甚至可能是古代微生物的现代亲属，可能提供有关早期地球生命和其他星球上生命潜力的课程。

科学论文的主要作者科尔曼说：“我们认为这项工作有一些相当广泛的影响，涵盖了几个学科。”他解释了MSU在被称为Smoke Jumper 3或SJ3的温泉中的发现。

该论文发表在2月8日的在线期刊“自然通讯”上。Coauthors是微生物学和免疫学系的副教授Eric Boyd和博士生Melody Lindsay。

博伊德说，这篇论文的独特之处在于它不仅仅描述了温泉中的多样性。它还解释了允许多样性发展和维持的条件。

“很多人都对发现多样性感兴趣。这是最终目标。这是令人钦佩的，”博伊德说。“Dan想知道的是为什么。为什么我们有这么多的多样性，为什么有些弹簧比其他弹簧更加多样化?”

Colman将这种多样性归因于Smoke Jumper间歇泉盆地的独特地球化学特征，尤其是SJ3。他说，SJ3是开始了解地质过程如何导致热液系统中火山气体升高的理想场所，以及它如何支持微生物生命，而微生物生命依赖于化学能源而非光能。

“我们表明，这是由于它的地理位置，更不用说，它位于世界上最大的活火山之一，”他说。“SJ3位于大陆分水岭的高海拔地带，其功能可防止深层热水含水层到达该区域。”

科尔曼说，SJ3和其他类似的弹簧是由大量的火山气体供给的，这些火山气体是在热液水向地面上升时产生的。这些气体可能与近地表水混合，例如最近的降雨或融雪。

他指出，最终进入SJ3的火山气体与我们大气中存在的气体非常不同，因为它缺乏氧气。相反，火山气体富含氢气，甲烷和一氧化碳，而渗透的水则非常氧化或富含氧气。混合这些不同类型的液体可能会增强可以支持微生物生命的条件，从而带来更高的多样性，并提供利用其“高气压”环境的新机会。

将SJ3与自助餐进行比较，科尔曼说：“就像更多种类的食物吸引更多不同类型的人一样，提供各种化学条件的温泉也是如此。”

那么为什么MSU研究人员专注于这个特定的温泉，当时黄石有14,000个温泉，他们可以调查?

Boyd表示，人们对氢气在支持微生物方面的作用很感兴趣，这些微生物从化学物质而不是光能中获取能量，Boyd说，20世纪20年代和30年代初，华盛顿卡内基研究所的科学家对Smoke Jumper温泉和公园的其他温泉进行了调查。他们在1935年发表了他们的研究结果，后来美国地质调查局的工作指出了烟雾跳跃喷泉盆地中特别大量的火山气体。知道了这一点，Boyd和其他四人在2014年7月在黄石公园度过了一天，收集了SJ3和附近三个温泉的样品。

“只看温泉并不一定能告诉你它是如何生物多样性的，”博伊德说。“但是，一旦我们测量了弹簧的pH值并进行了其他测量，我们就知道我们正在采样一个独特的弹簧。”

科尔曼说，大约花了三年的时间进行基因测序测试，并分析了揭示微生物群落多样性的结果。大多数温泉含有几种微生物。这个代表来自生活在地球上的所有已知微生物群体的近一半，其中包括数十个和未经培养的古菌和细菌谱系。

“此外，我们在SJ3中检测到的许多谱系最近引起了人们的极大关注，因为它们有可能为甲烷生成(甲烷的生物学产生)的演变提供信息，此外还有以前未知类型的产甲烷菌和深层分支微生物谱系。与地下环境和许多其他神秘的血统有关，“科尔曼说。“对这些系统及其中有趣生物的进一步研究可能会对微生物生态学产生更多重要的见解，并将为它们在生物地球化学过程演变中的作用提供新的视角。”