科学普及

1. 改变世界的“微雕刻师”

地球历史上许多宏伟的矿床和岩层，其实是微生物的“杰作”。

• 铁矿石的来源： 介绍前寒武纪的条带状铁建造 (BIFs)。在没有氧气的古代海洋，光合细菌通过代谢作用改变了铁的价态，导致铁大规模沉淀。

• 石灰岩与白垩： 讨论甲藻、球石藻等微小生物如何从海水中提取钙质，最终形成如英国多佛白崖那样的宏伟地质景观。

2. 它们如何“造山”？

微生物并不是直接搬运石头，而是通过**生物矿化（Biomineralization）**改变环境。

• 改写酸碱度： 微生物呼吸导致局部酸碱度改变，诱导矿物从溶液中结晶。

• 生命模板： 微生物的细胞壁带负电，像“胶水”一样吸附金属离子，成为矿物生长的核心（成核作用）。

• 生物风化： 除了“建造”，它们也负责“拆迁”。通过分泌有机酸，微生物能加速岩石崩解，参与土壤形成和元素循环。

3. 寻找微观的“足迹”

地质微生物学家是如何在数亿年前的石头里找到生命痕迹的？

• 微化石： 展示在显微镜下，那些保留在岩石裂缝中的细菌丝状、球状轮廓。

• 生物签名（Biosignatures）： 解释碳、硫同位素的异常比例，这是生命代谢留下的不可磨灭的化学“指纹”。

• 叠层石： 这是最著名的地质微生物奇迹——蓝细菌群落层层叠加、捕获沉积物形成的“活化石”。

4. 现代启示：微观力量的应用

“微观造山”的能力在今天依然活跃，并造福人类：

• 微生物注浆： 模仿细菌诱导矿化的过程，用来修复建筑裂缝、加固沙漠沙土。

• 碳封存： 利用微生物将二氧化碳转化成固体碳酸盐矿物，封存在地下，缓解气候变暖。