在我们脚下，从接近地表的深度到几千米深的地层中，其实生活着地球上最古老的一群生命——原核生物。
已有研究提出，从古菌到氧化还原细菌，多达95%的原核生物都生活在地壳深处，它们甚至占据了地球总生物量的19%。因为缺少阳光和氧气，这里的生物只能从矿物中获取营养，从水和岩石的反应中获取能量。
从本质上来说，我们和这些原核生物的生存方式是一样的。在地球表面，人体摄入的葡萄糖分解释放电子，这些电子传递给氧气分子，随着氧与氢结合成水，释放出的能量形成ATP，供给人类各样的活动。这种电子在氧化还原对之间的流动，提供了生命活动需要的能量。
而在深不见光的地底，这里的微生物同样依靠电子的流动获取能量。由于无法接触到太阳能，对地底生物来说，它们最常见的电子供体就是氢气。
氢气通常形成于水的电解。一些具有放射性的岩石可能会分解水产生氢气，还有一些富铁的岩石可以与水反应产生氢气（通常发生在岩石蛇纹石化过程中）。
但在一些情况下，岩石在破裂时也可以分解水，产生氢气。尤其是在地震作用，或是冰川引发的巨大压力下，在硅酸盐岩石新鲜的断裂面上，断裂或扭曲的硅-氧键会产生活性自由基，从而使水具备分解成氢气的能力。事实上，水在这类岩石新鲜断面的作用下发生的反应被认为是断裂带与冰川底部氢气的潜在来源，甚至可能促进了地球早期氧气的产生。
但只有氢气还不够。就像我们需要氧气一样，地壳深部的微生物如果想要利用这些氢气（电子给体），也需要电子受体。“（就算）食物摆在桌子上，但如果没有叉子，你还是什么都吃不到。”加拿大多伦多大学的芭芭拉·舍伍德·洛拉（BarbaraSherwoodLollar）在接受《新科学家》（NewScientist）采访时解释道。
最近，一项发表于《科学·进展》（ScienceAdvances）的研究就尝试寻找深地微生物的“食物”和“叉子”，这项研究由中国科学院广州地球化学研究所的何宏平院士和朱建喜教授领导完成，洛拉也是作者之一。
研究者在实验室里设置了缺氧条件，模拟地震中岩石破裂后的反应。从总量来看，地震导致的岩石破裂释放的氢气其实并不多。研究团队根据地震震级、断层面密度和地震频率做了简单估算，发现全球地震每年至少会产生1.1×103摩尔氢气，这个数字其实比辐射性岩石和蛇纹石化，以及海洋系统中海水与岩石的反应低很多。
然而，对深层地壳中生物的氧化还原循环来说，地震的作用不容忽视。如果从单位面积看，岩石破裂局部氢气的产生速率很高，可以达到每平方米每年33.1摩尔，这个数字比辐射分解水和蛇纹石化至少高出5个数量级。“这样局部的产氢速率对维持岩石内栖息的微生物生命至关重要，特别是在一些开放裂隙内。”论文中解释道。在这些活动的断层中，形成了一个个微生物活动与多样性的局部热点。
早在生命刚刚起源的时候，这些氧化还原反应可能就已经对深层生物圈产生了影响。而现在，这样的氧化还原梯度依然存在于地层深处。同时，这样的反应并不一定要发生强烈的地震，在一些构造活动平静的地区，甚至是在一些已经停止构造活动的行星内部，当压力分布发生变化时，岩石的破裂也可能会发生类似反应。
这种“以地震为食”的生命过程，也可能在地球以外的星球发生。
中国科学院院士研究员何宏平说：“这种能量机制甚至可能在火星古老断层或欧罗巴（木卫二）冰壳裂缝中发生，为太阳系‘暗生命’提供长期‘电池’。”
何宏平认为，在未来地外生命探测的任务中，需特别注意寻找断裂带附近的氧化还原信号，这些可能是生命有关的标志。
（羊城晚报·羊城派综合自科普中国、南方+）
