近十几年“全球变化”和“大洋钻探”研究中的最大进展之一，在于对地圈与生物圈相互关系的认识的突破，结果使地学与生命科学的交叉提高到一个空前的新高度。
地学与生命科学的结合，并不是新命题。地质学创立伊始，就与生物学结下了不解之缘：地质年代便是以生命演化为序的。但传统的生物地层学是建立在化石形态的肉眼鉴定基础之上的，难免有片断性和表面性。世纪之交，地球科学向地球深处和地球以外发展，生命科学向愈益深入的微观世界进军，正是在这里产生了两者交叉的新层次：地下深处微生物的发现，在分子生物学与生物地球化学的层面上，开拓了全新的研究领域
70年代末“Alvin”号深潜器在东太平洋发现深海热液活动和热液生物群，说明地球上不仅有我们所习惯的“有光食物链”，还存在着“黑暗食物链”。前者依靠外源能量即太阳能，在常温和有光的环境下，通过光合作用产生有机质，后者依靠地球内源能源即地热支持，在深海黑暗和高温的环境下，通过化合作用（chemosynthesis）产生有机质。甚至数千米深海海底下面数百米的深处，还有微生物在地层的极端条件下生存，这种“深部生物圈”虽然都由微小的原核生物组成，却有极大的数量。
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