“深海之底，有个“黑暗生物圈””

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海底摄像机最近取得的海底照片，让“阳红10”取证船的研究者兴奋不已。 这张照片“捕获”的是海底热液残骸的生物。

中国大洋49航次第3航段首席科学家邓明27日告诉记者，下一步将在“快照”地点进行采样，进一步验证照片的复制品。

海底热液区的生物之所以引起科研人员的兴趣，不仅是寻找海底热液区的重要线索，而且本身具有神秘的“光环”。

由化学能支撑的生命系统

站在“阳红10”船的甲板上眺望大海，很少看到寻找食物的海鸟以外的生命迹象。 热水喷口被发现之前，深海下面被认为几乎荒废了。

1977年美国阿尔文号载人潜水艇在2500米深的海底被发现时，热液喷口附近有密密麻麻的生物生存。 海面200米以下，已经是黑暗的领土。 数千米的海底，并不存在光合作用。 这些生物是怎么出现的？靠什么生存？

中国大洋49航次第三航段生物小组组长王跃云博士将海底热液喷口附近的生物群落称为“黑暗生物圈”。 “陆地生命系统依赖于绿色植物的光合作用支持，而热水区生态系统的基础来自化学能自养细菌的化学能合成过程。 ”。 王跃云说。

海底热液喷口位于地壳比较活跃的地区。 在这里，海水沿着间隙渗透到地壳深部，加热后岩石的硫化物和金属元素溶解，形成所谓的热水。 高温热水再次顺着间隙涌出，从热水喷出口喷出。 热水中特殊的化学物质成为微生物的粮食。

王跃云告诉记者，这些微生物通过体内特殊的酶发生生化反应，可以将无机物转化为可利用的有机物。 因为这被称为化能自养微生物。 它们是最底层的生产者，为其他多毛类、双壳贝类、腹足类、甲壳类等生物提供基础营养物质和能量，形成比较完整的生态系统。

以高温、高压、剧毒的环境为家

热水喷口附近，不仅仅是黑暗。

数千米深的海底，高压自不必说。 被岩浆加热的海底热水，喷出时的温度可达到3400℃。 而且热水中所含的高浓度金属元素和硫化物对很多陆地生物来说是剧毒的。 热水喷口附近的微生物生长在这种高温、高压、剧毒的极端环境中。

不仅如此，热水喷口附近的生物密度远远高于其周边地区。 据刚刚主编的《海底热液地质学》一书介绍，东太平洋海隆热液区有直接栖息在活动热液喷口表面的蠕虫，种群密度达到每平方米500多个。 在西太平洋深海喷口附近，桡足类的密度达到每平方米6.4×104个。

现在，科学家们在世界大洋的热水喷口发现了数百种生物，在这些生态系统中不断发现新的独特物种。 去年5月，中科院海洋研究所的研究人员宣布，在西太平洋马努斯弧后盆地水深1740米的热液区发现了软体动物腹足类的新物种。

中国大洋49航次首席科学家陶春辉告诉科技日报记者，2008年乘“蛟龙号”潜入海底，在热液喷口附近采集管状蠕虫。 “我在船甲板上注意着这个管状蠕虫。 很漂亮，但是像塑料管一样。 没见过它的人会认为它不是生物。 ”陶春辉说。

热液喷口是生命起源之地吗？

王跃云说，深海热液区生态系统最有趣的地方是它们的形成、维持和消亡过程。

“热液区喷口附近的生物群落有刚形成的，也有繁荣的，也有衰退的。”王跃云告诉记者，随着热液喷出活动的开始，生物群落逐渐兴盛，热液喷出活动停止后，依赖于此的生物群落也逐渐消失。 热液喷出活动时效性不同，短则几年，长则几十年。

据报道，1991年4月阿尔文号载人潜水器位于东太平洋海隆海域调查热液活动时，在热液喷口附近没有发现生物群落。 1992年3月，“阿尔文号”再次来到这片海域时，发现许多喷出裂隙被长达30厘米的管状蠕虫占据。

不同海区，热液喷口生物群落也有很大差异。 据王跃云介绍，例如东太平洋海隆热液区有大型巨型管蠕虫多毛类，至今在西太平洋、大西洋、印度洋均未发现。 印度洋热液区栖息着鳞足腹足类生物，是印度洋热液喷口特有的物种。 中国大洋科学试验曾经采集了许多这样的生物样本。

海底热液喷口附近的生命现象使科学家对生命的起源有了越来越多的思考。 关于生命的起源，《热水假说》认为，在生命形成初期，原始海洋是溶解了各种化学物质的像热水袋一样浓厚的汤。 高温为化学反应提供了条件，无机小分子形成有机大分子，大分子形成早期生命物质。

相反，从现代海洋热水区来看，充满高温、高压、多种无机小分子的环境与“热水假说”一致，无疑为思考生命的起源提供了越来越多的启示。 (科技日报《向阳红10》船3月27日电)