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科学家发现“最深”海底生态系统


 据美国《华盛顿邮报》网站7月30日报道,科学家在3万英尺深的海底发现全新生态系统。

当杜梦然的团队乘坐潜水器下潜3万英尺(约合9100米)进入太平洋海沟时,她并不确定会发现什么。

她回忆称,自己所见到的景象“令人难以置信”:密密麻麻的管虫群,其触手呈血红色,像摩天大楼一样向上伸出;色彩斑斓的蜗牛像擦窗工一样在这些管虫上爬来爬去;还有毛茸茸的白色生物在它们之间蠕动,就像晚高峰时段赶着回家吃晚饭的上班族。

一个国际研究团队发现了世界上已知最深的生态系统,其靠海底渗出的化学物质获取所需能量。这一发现拓展了我们所知的地球上生命存活地点的极限。

外空生物学家多米尼克·帕皮诺说:“这是一个独特的生态系统。”帕皮诺参与撰写了关于这项深海发现的研究论文,该论文7月30日发表在英国《自然》周刊上。他说:“这是一种前所未见的全新事物。”

美国斯克里普斯海洋研究所生物海洋学荣誉教授莉萨·莱文说,在俄罗斯与阿拉斯加之间的千岛-堪察加海沟和阿留申海沟发现的这些底栖生物,“改变了我们对海沟生态系统的认识”。

几十年来,科学家们一直在研究那些在深海热液喷口(即喷出高温液体的海底裂缝)周围繁衍生息的生物,但对冷泉区生物的研究并不多。冷泉是甲烷和硫化氢等气体以接近冰点的温度从海底溢出的地方,通常位于地壳板块交界处。

去年夏天,一支前往西北太平洋的探险队乘坐“奋斗者”号载人潜水器,潜入了超深渊带——海洋最深的区域。

“人们对海沟底部知之甚少。”杜梦然说。她是中国科学院深海科学与工程研究所的地球化学家。她说,几十年来,研究人员一直没有掌握“能让我们到达那里的高科技”。

研究人员到达那里后发现,自己并非唯一的生物。他们发现了以海洋管虫和软体动物为主的动物群落,这些生物遍布长1500英里(约合2400公里)以上的完全黑暗区域。

在地球其他地方,生命存续离不开阳光。植物或藻类的光合作用是几乎所有食物网的基础。海洋科学家此前推测,海沟中的生物可能依靠直接摄食从海洋光照区落入裂缝中的死亡动物及其他有机物,勉强维持生存。

但在超深渊带,生命的存续方式似乎更为迂回。

对海底溢出气体的分析显示,微生物会分解积聚在海沟中的有机物,并在进食后释放甲烷。而管虫和软体动物体内的共生细菌,又会从这些冷泉中吸收甲烷和硫化氢,再合成有机物,为宿主提供养分。

这个过程被称为化能合成,对动物而言,它似乎是一种异乎寻常的获取食物的方式。但帕皮诺指出,人体内也有帮助消化的微生物群落。他说:“我们的肠道里就有细菌。”

研究人员预计,他们从海沟中采集的一些样本将会揭示科学界尚未发现的新物种,但目前还不知道具体有多少种。他们也不清楚这些动物究竟是如何在海沟的高压环境下生存的。

杜梦然说:“它们一定有特殊的办法,或者独特的代谢途径,以适应高压环境。”(编译/王栋栋)