生命起源于严酷的深海吗
作者 杨冬
发表于 2024年3月

2023年6月18日,美国海洋之门探险公司组织了一次商业海底观光活动。三名付费乘客乘坐一艘名为泰坦号的深潜器,下潜到豪华游轮泰坦尼克号沉没的位置附近,从而近距离观看海底泰坦尼克号的残骸。然而,不幸的是,泰坦号潜入约3900米的海洋深处时,突然与海面失去了联系。后续调查发现,泰坦号没能承受住海底巨大的压力,发生了内爆,化为了一堆碎片,所有乘员均不幸遇难。

泰坦号的悲剧提醒我们,深海是严酷的。那里水压巨大,黑暗阴冷,不仅人类无法生存,而且大部分地球上的生物无法适应深海环境。除了环境恶劣外,深海还是一个缺乏能量和资源的地方。由于阳光无法穿透几百米深的海水,所以光合作用基本上局限在不超过200米的深度范围之内。对于地球上大部分生物而言,其能量的终极来源是光合作用。因此,深海中的生物基本上都需要依靠海面附近的“产出物”维持生存。有些在深海中生存的动物可以上浮到浅海觅食,而更多的局限于深海或者海底的动物只能等待从上层沉降下来的“海洋雪”—海面生物的尸骸或者粪便形成的聚合物。“海洋雪”是海底生物主要的有机质的来源。如果一头鲸的尸体沉入海底,对附近的深海动物而言不啻于一场几十年未见的盛宴,可谓“一鲸落,万物生”。

深海中的生命绿洲

在人们的印象中,深海是一个贫瘠的世界,虽然那里也有不少海洋生物,但它们只是依靠海面的“施舍”勉强活着而已。然而,事实并非如此,深海中的生命也有属于自己的生命绿洲—热泉。

热泉主要位于某些地质活动活跃的洋底区域(如洋中脊)。在这里,通过裂隙渗入大洋地壳的海水被加热后,会与洋壳内的岩石发生反应,产生富含硫化物和各种矿物质的热液。随着压力的变化,这些热液又会回到海底,形成热泉。这些热泉往往可以支持一个独立于海面的生态系统。对于大洋底部贫瘠的“荒漠”而言,热泉周围的区域就是“荒漠中的绿洲”。20世纪70年代,阿尔文号深潜器多次深入数千米以下的太平洋海底进行探索。1977年,阿尔文号又一次潜入深海,科学家们通过深潜器发现,在暗无天日的海底,鱼类、贝类、虾、蟹、章鱼等多种动物生活在深海热泉附近,形成了一个生机勃勃的深海生态系统。

海洋深处几乎完全没有阳光,“荒漠中的绿洲”要怎样维持生机呢?科学家在热泉周围发现了一种奇特的生物—巨型管虫,它的生存之道也许可以给我们带来答案。从外观看,巨型管虫就像一条顶端为红色、长好几米的管子,它没有消化道,也没有嘴和肛门。

本文刊登于《百科知识》2024年4期
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