深海中的生命溫床

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1977年，彼得·A.羅納和其他一些科學(xué)家在太平洋東部赤道附近海域的加拉帕戈斯群島進(jìn)行考察。他們沒(méi)想到，在這里的一個(gè)偶然發(fā)現(xiàn)竟從根本上顛覆了之前人類對(duì)地球生命演進(jìn)歷史的認(rèn)識(shí)。

眾所周知，距海面大約2500米以下的水域已經(jīng)是陽(yáng)光無(wú)法照到的地方，由于淤泥沉積、巖漿迸發(fā)，這里根本沒(méi)有綠色植物的蹤影，也壓根兒無(wú)法實(shí)現(xiàn)光合作用，因此一直被認(rèn)為是生命的荒園。

然而，研究者卻在一片足球場(chǎng)大小的水域發(fā)現(xiàn)了數(shù)量眾多的蛤蜊、海蚌和深紫紅色的管狀蠕蟲(chóng)。蛤蜊、海蚌的長(zhǎng)度約0.3米，個(gè)頭跟普通餐盤相差無(wú)幾；而管狀蠕蟲(chóng)的長(zhǎng)度大概有一米多。它們都生活在太平洋洋底熱泉的泉口附近。由于光合作用無(wú)法實(shí)現(xiàn)，該生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈開(kāi)端往往是滋生在富含營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的海水中的各類細(xì)菌。它們從熱泉冒出的氣體中獲取硫化氫等能量物質(zhì)，通過(guò)化學(xué)合成作用，利用二氧化碳和水制造糖和淀粉等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。

加拉帕戈斯群島的發(fā)現(xiàn)很快得到回應(yīng)。一些科考隊(duì)先后在太深海中的生命溫床文/張森鳳平洋其他深海海域發(fā)現(xiàn)了類似的生態(tài)系統(tǒng)，它們大都分布在洋中脊沿岸“黑煙囪”噴射口的邊緣。“黑煙囪”周圍的最高溫度可達(dá)400℃左右。地質(zhì)學(xué)家在高溫的提示下最終意識(shí)到，這里可能就是巖漿滲漏處。而上層水溫較低、密度較大的海水自然下沉數(shù)千米后，通過(guò)裂縫滲入地下火山巖層。冰冷的海水隨著巖漿的擴(kuò)散和上升運(yùn)動(dòng)而逐漸升溫。同時(shí)，巖漿流經(jīng)之處大量金屬物質(zhì)、各類氣體物質(zhì)糅合其中，最終升騰為包含黑色煙霧狀微粒的“黑煙囪”。

對(duì)海洋生物學(xué)家而言，這些科考發(fā)現(xiàn)的意義幾乎等同于在其他星球發(fā)現(xiàn)生命跡象。而其中最令人意想不到的當(dāng)屬那些具有相當(dāng)耐熱水平、能夠利用化學(xué)合成作用養(yǎng)活自己的微生物群落。它們的存在似乎揭開(kāi)了地球生命起源的謎題。有的科學(xué)家甚至提出：地球生命的最初發(fā)祥地很可能不是地表的淺海海域，而是原始海洋中熱泉的泉眼處。而類似生態(tài)系統(tǒng)之所以都在太平洋地區(qū)被發(fā)現(xiàn)，主要是因?yàn)檫@里海底的擴(kuò)張速度比其他海洋快10倍左右。

在太平洋深海海域發(fā)現(xiàn)的熱泉及其周圍的生態(tài)系統(tǒng)，引起科學(xué)界的廣泛關(guān)注。羅納認(rèn)為，類似的熱泉和生態(tài)系統(tǒng)肯定存在于巖漿蔓延速度更為緩慢的大西洋中部洋中脊群落中。于是，他和考察隊(duì)同仁花費(fèi)了好幾年時(shí)間改進(jìn)深海探測(cè)技術(shù)，希望能同時(shí)利用遠(yuǎn)程感應(yīng)設(shè)備和深海定位采樣技術(shù)獲取研究上的突破。

1985年，科考隊(duì)的付出終于得到了回報(bào)。他們?cè)诖笪餮笳业搅藷崛募Y(jié)地（至今仍是人類所知的最大集結(jié)地之一），同時(shí)還在那里發(fā)現(xiàn)了熱泉生態(tài)系統(tǒng)。

他們此次的科考發(fā)現(xiàn)引起了生物學(xué)家的關(guān)注，因?yàn)樯钤诖笪餮鬅崛鷳B(tài)系統(tǒng)中的動(dòng)物群落在構(gòu)成上跟太平洋地區(qū)的截然不同。雖然處在相同的緯度，但早先在太平洋地區(qū)大量出現(xiàn)的盤子大小的蛤蜊、海蚌和頎長(zhǎng)的深紫紅色管狀蠕蟲(chóng)在這里根本沒(méi)有出現(xiàn)，大量集結(jié)于此的動(dòng)物是一種特別的蝦群。

幾乎是在一夜之間，這個(gè)位于大西洋中部的考察點(diǎn)成了海底熱流研究的前沿，他們與多個(gè)領(lǐng)域的專家建立起合作研究關(guān)系，也得到資助，得以使用載人深海潛水艇開(kāi)展水下勘探工作。

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