生物学家发现古生菌非常有趣，它组成了生命的三个主要分支之一。前两个已知的分支是细菌和真核生物，最后一个分支包括动物、植物和真菌。但古生菌非常神秘，科学家对它的了解非常有限。事实上，它们独特的状态直到1977年才被科学家所认识。
如水晶般清澈的海里充满了各种不可见的生命体。全世界的海洋包含40亿吨神秘的微生物古生菌，大约相当于全世界鱼类的总重量。 科研船只上的科学家们准备将一项名为CTD-rosette 采水器的设备放进海洋里。这个采水器能够收集海洋不同深度的海洋样本，从海洋表面到海底数千英尺深处。这样获得的海水样本使得科学家能够发现生活在深海的微生物。
每天上亿吨重的鱼类、哺乳动物、植物和其它海洋生物体死在海里。随着它们的腐烂，它们会释放出恶臭性气体氨。“水族馆里一点氨就足以杀死全部鱼类。”美国西雅图华盛顿大学的微生物生态学家大卫·斯特尔（David Stahl）这样说道。海洋里太多氨将相当于剧毒。
但是海洋里的氨不会堆积到有害的程度。在过去的50年间，科学家一直好奇究竟是什么清除了氨，他们假定微生物是其中一员，但究竟是哪些微生物呢？海洋里有上百万种不同类型的微生物，只有少数会消耗氨。
美国马里兰大学环境科学研究中心的科学家艾莉森·桑托洛（Alyson Santoro）正在积极寻找这些神秘的微生物。她认为某种未知的古生菌物种可能在氨刚形成时就迅速消耗了它，并将其转化为其它化学物质。这些古生菌甚至可能是第二个神秘之谜的关键所在——大量一氧化二氮气体的来源。每年海洋里有近200万吨一氧化二氮进入大气层，成为温室气体。它比二氧化碳吸收更多的太阳光，并且更大程度地加热了大气层。
没有人知道这种一氧化二氮背后的生命形式，所有生物学家知道这种气体具有某种奇特的化学特征，它和吸收氨的微生物一样，都是科学界的未知。尽管它非常神秘，但这种微生物可能是地球上最常见的生命形式，然而过去几十年生物学家都没有研究它们，原因很简单：他们无法在实验室里培育这种生物。
图4透过显微镜看到的以氨为食的古生菌（图中显示为绿色，主要是因使用的特殊化学物质所致，以便更清晰的观看）。这种古生菌生活在美国加州海岸海底名为天然海绵（一种简单的多细胞海洋动物）的动物体内。图中显示的红色细胞属于天然海绵的。
很难培育
一般来说，生物学家会将神秘微生物放在玻璃瓶或者培养皿上培育它们，当获得大量微生物后他们就能鉴别其类属，或者进行实验观察它们所吃的食物或者生活方式。“你必须尝试不同的温度和食物”，桑托洛补充说道。
桑托洛收集的海水样本包含上百万种不同类型的微生物，但大约99%从未在实验室环境内培育出。“还有很多微生物拒绝在实验室里生长，”麻省理工学院的微生物生态学家爱德华·德隆（Edward DeLong）这样说道。微生物拒绝在实验室里生长让科学家困惑不已，这使得科学家们很难理解它们是如何影响环境的。
