科考船破解「雪球地球」鐵礦形成之謎
https://technews.tw/2026/10/08/iron-earth-metal-bacteria-candidatus-mariimomonasferrooxydans/科學界長期認為構成全球主要鐵礦資源的條狀鐵層礦床是古代光合細菌傑作，但這套理論始終存在一個漏洞，即雪球地球時期，全球被數百公尺厚的冰層覆蓋，沒有陽光，細菌根本無法進行光合作用，這些鐵礦如何形成？
韓國研究團隊現在從南極拉森 C 冰棚（Larsen C Ice Shelf）下方沉積物找到答案：一種化能無機自營新細菌物種及關鍵蛋白質（Cyc2），證明就算沒有光合作用，微生物依然能大規模塑造地球地質面貌。
條狀鐵層（Banded Iron Formation，BIF）又稱帶狀鐵岩，是一類包含鐵氧化物、硫化物、碳酸鹽類礦物、燧石的古老沉積岩，特徵為「富含鐵（通常是赤鐵礦或磁鐵礦）的深色層」與「富含矽（通常是石英）的淺色層」交替堆疊。
傳統理論認為，條狀鐵層由光合細菌產生氧氣，將原本可溶在水中的二價鐵離子氧化成三價鐵離子再沉澱而成，但雪球地球（Snowball Earth）時期細菌缺乏光合作用所需的陽光，無法用此解釋該時期 BIF 的形成。
2013 年，韓國破冰科考船 Araon 號於在拉森 C 冰棚附近海底 324 公尺處，採集一個 2.4 公尺長的全新世沉積岩核心（GC16B），該沉積岩保存了全新世冰河時期至今的海洋環境變化，時間跨度約 12,000 年。
沉積物 DNA 揭示一種全新鐵氧化細菌
在雪球地球時期形成的沉積層中，團隊鑑定出由 2 種微生物群交替主導的循環模式，重建並分析基因組發現這些微生物是化能無機自營細菌的新譜系，暫命名為 Candidatus Mariimomonasferrooxydans。
這類微生物編碼的關鍵蛋白質 Cyc2 能在光氧受限環境中將二價鐵離子氧化成三價鐵離子，由於三價鐵離子在水中的溶解度遠低於二價鐵離子，因此像雪一樣沉積海底，久而久之便形成巨大鐵礦床。
這項發現完美填補傳統理論缺陷，證明即使在完全沒有光合作用的黑暗缺氧環境，全新化能自養微生物也能透過化學能驅動大規模鐵沉積。
研究還指出，化能自養鐵氧化作用可能不限於雪球地球時期，而是更早的太古代、元古代就開始運作，這種全新鐵氧化途徑挑戰傳統基於光合作用的鐵礦床形成模型，可能重塑我們對地球科學、地質學、生命科學、微生物學、地球生物學、生物地球化學和其他領域鐵形成的理解。
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