光合细菌不是唯一解，科考船破解“雪球地球”铁矿形成之谜
铁是地球表面最丰富金属之一，科学界长期认为构成全球主要铁矿资源的条状铁层矿床是古代光合细菌杰作，但这套理论始终存在 一个漏洞，即雪球地球时期，全球被数百米厚的冰层覆盖，没有阳光，细菌根本无法进行光合作用，这些铁矿如何形成？
韩国研究团队现在从南极拉森C冰棚（LarsenCIceShelf）下方沉积物找到答案：一种化能无机自营新细菌物种及关键蛋白质（Cyc2 ），证明就算没有光合作用，微生物依然能大规模塑造地球地质面貌。
条状铁层（BandedIronFormation，BIF）又称带状铁岩，是一类包含铁氧化物、硫化物、碳酸盐类矿物、燧石的古老沉积岩，特征 为“富含铁（通常是赤铁矿或磁铁矿）的深色层”与“富含矽（通常是石英）的浅色层”交替堆叠。
传统理论认为，条状铁层由光合细菌产生氧气，将原本可溶在水中的二价铁离子氧化成三价铁离子再沉淀而成，但雪球地球（SnowballEarth）时期细菌缺乏光合作用所需的阳光，无法用此解释该时期BIF的形成。
2013年，韩国破冰科考船Araon号于在拉森C冰棚附近海底324米处，采集一个2.4米长的全新世沉积岩核心（GC16B），该沉积岩保存了全新世冰河时期至今的海洋环境变化，时间跨度约12,000年。
沉积物DNA揭示一种全新铁氧化细菌
在雪球地球时期形成的沉积层中，团队鉴定出由2种微生物群交替主导的循环模式，重建并分析基因组发现这些微生物是化能无机自营细菌的新谱系，暂命名为CandidatusMariimomonasferrooxydans。
这类微生物编码的关键蛋白质Cyc2能在光氧受限环境中将二价铁离子氧化成三价铁离子，由于三价铁离子在水中的溶解度远低于二 价铁离子，因此像雪一样沉积海底，久而久之便形成巨大铁矿床。
这项发现完美填补传统理论缺陷，证明即使在完全没有光合作用的黑暗缺氧环境，全新化能自养微生物也能通过化学能驱动大规模 铁沉积。
研究还指出，化能自养铁氧化作用可能不限于雪球地球时期，而是更早的太古代、元古代就开始运作，这种全新铁氧化途径挑战传 统基于光合作用的铁矿床形成模型，可能重塑我们对地球科学、地质学、生命科学、微生物学、地球生物学、生物地球化学和其他领域铁形成的理解。
如果微生物在极端环境（黑暗、缺氧）能通过化学能驱动地质循环，那么生命在太阳系其他天体冰下海洋（如土卫二、木卫二）存 在的可能性，或许比我们想象还要高。