哈迪斯海沟位于海洋最深处,水下约 3.6 至 6 英里。那里是一个外星世界,极度寒冷且压力巨大。然而,一个地球上独一无二的生态系统在那里蓬勃发展,存在于黑暗中,且氧气含量严重不足。
《Nature》杂志最近发表的一项研究描述了西太平洋哈迪斯海沟的一部分——库里尔-堪察加海沟和西阿留申海沟的生命。科学家们使用一艘名为“奋斗者号”的载人潜水器对这些海沟进行了探索。
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生命如何在没有光和氧气的情况下生存?
这是一个化学自养生命的领域,那里丰富的富含硫化氢和富含甲烷的流体维持着生命,而不是来自太阳的光合作用。虽然从其他海沟已知这类生物的存在,但直到这项研究才清楚它们在深海中的分布范围有多广。
“富含化学物质、富含矿物质的水从海底涌出,微生物利用它们来获取能量并为其他生物创造食物,”海洋探险家Katy Croff Bell说,她参加过 30 多次海洋学和考古学探险。“这与地球表面的光合作用群落形成对比。”
化学自养生命发生在海底的热液喷口处,那里化学物质丰富。Bell 说,当水渗入这些喷口时,它会富含来自地幔的化学物质,然后从海底返回。这篇论文记录了当甲烷丰富的流体(可能由两个构造板块的挤压引起)从海底渗出时会发生什么。
海洋深处的异域社区
在Bruce Strickrott看来,这位在海军拥有的“阿尔文号”深海潜水器上度过了三十年的海洋工程师,在如此深的潜水中,仅到达海底就需要长达三个小时。潜水器在数小时内静静地下沉,直到研究人员到达目的地:一个黑暗、冰冷的外星世界。
“当我们距离海底约 100 米[约 328 英尺]时,我们就开始接近了,”Strickrott 说。
生活在海沟中的大多数深海生物是双壳类动物,这是一类身体柔软、介于两个壳之间的生物,以及Siboglinidae(管虫),它们以海底的有机化合物为生。
在近 6 英里深的水下社区中发现的一种物种是frenulate siboglinids,俗称须须虫。这些细长蠕虫拥有一套可伸缩的保护性外套膜系统。带有“桨状”附肢的刚毛蠕虫也大量存在。
此外,M. grandicirra,一群看起来像白色蓬松生物但实际上是另一种蠕虫的生物,与各种蛤蜊床一起生活,这些蛤蜊床也成群地生活在大型化合物中。
一个被甲烷从海底涌出所染成“蓝色沼泽”的区域,另一个区域被称为“冰河”,海底看起来像雪一样的斑块实际上是白色的微生物群落,形成了类似雪山的景观。哈迪斯海沟的所有这些物种都已进化为在巨大压力下生存。
“这是我们以前从未见过的巨大生态系统,”Bell 说。对 Bell 来说,看到一个未知的海底世界的 extent 本身就引人入胜。
而这仅仅是个开始。她的团队最近在《Science》杂志上发表了一项研究,发现我们只目视检查了不到 0.001% 的深海海底。“这项工作非常重要,还有很多工作要做,”Bell 说。
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文章来源
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- Nature。《哈迪斯海沟最深处的化学自养生命蓬勃发展》
- Britannica。《库里尔海沟》
- 美国国家海洋和大气管理局。《什么是热液喷口?》
- Britannica。《双壳类动物》
- Ecology and Evolution。《高北极甲烷渗漏处的 Frenulate siboglinids 以及对高纬度 Frenulate 分布的见解》
- Science。《我们看到的有多少:深海海底的视觉覆盖估算》















