在青翠的地表和富含有机物的土壤下，生命延伸到地球深处几公里的岩石地壳。地球的地下深处可能是地球上最大的细菌和古细菌库之一。许多细菌和古菌形成生物膜，就像岩石表面的微生物涂层一样。
这种微生物种群可以在没有光和氧以及很少有机碳源的情况下生存，可以通过进食或呼吸矿物质来获取能量。这些生物膜分布在整个地下深处。据最新估计，这些生物膜可能占大陆细菌和古生物总数的20-80%。但这些微生物种群是均匀分布在岩石表面，还是更喜欢在岩石中的特定矿物上繁殖？
为了回答这个问题，来自伊利诺伊州埃文斯顿西北大学的研究小组进行了一项研究，分析了地球深处地下环境中微生物群落的生长和分布。这项工作表明，宿主岩石的矿物成分驱动生物膜的分布，导致微生物生命的“热点”。这项研究发表在《微生物前沿》上。
为了实现这项研究，研究人员来到了地表下1.5公里的深矿微生物观测站，该观测站位于南达科他州铅城的一个前金矿中，现在被称为桑福德地下研究设施。在那里的地下，研究人员在富含铁和硫矿物的原生岩石上培养生物膜。6个月后，研究人员使用显微镜、光谱和空建模方法分析了新生长生物膜的微生物组成和物理特征，以及其分布情况。
研究人员进行的空分析揭示了生物膜密集的热点。这些热点与岩石中富含铁的矿物颗粒有关，突出了生物膜定植的一些矿物偏好。该研究的第一作者凯特琳·卡萨尔解释说:“我们的结果证明生物膜的定植强烈空依赖于岩石表面的矿物质。我们认为空之间的这种依赖性是由于微生物从其定居的矿物质中获得能量这一事实”。
总体而言，这些结果表明宿主岩石矿物学是生物膜分布的关键驱动力，这有助于提高对地球深部大陆地下微生物分布的估计。但是领先的地下研究也可以为其他课题提供信息。
卡萨尔说:“我们的研究结果可以提供生物膜对全球养分循环贡献的信息，也具有天体生物学意义，因为这些研究结果提供了对火星模拟系统中生物量分布的洞察”。
事实上，外星生命可能存在于类似的地下环境中，在这种环境中，微生物不受辐射或极端温度的影响。例如，火星有类似于DeMMO岩石层的富含铁和硫的成分，我们现在知道这些成分可以促进地下微生物热点的形成。
