在伸手不見五指的9533米太平洋海底,中國“奮斗者”號發(fā)現(xiàn)了一條綿延2500公里的“生命綠洲”!
北京時間7月30日,國際頂尖學術(shù)期刊《自然》發(fā)表了一項來自中國的顛覆性研究成果。由中國科學院深??茖W與工程研究所主導的國際團隊,利用奮斗者號載人潛水器,在地球最深處,揭開了一個前所未見的隱秘世界。
這不只是一次簡單的深海探索,它直接挑戰(zhàn)了我們關(guān)于生命極限的認知,甚至可能從根本上重塑我們對地球深部碳循環(huán)的理解。
◆ 01 生命的禁區(qū),竟是生命的搖籃
深淵(Hadal Zone),特指海洋中深度超過6000米的海溝區(qū)域,這里是名副其實的“生命禁區(qū)”。壓力是海平面的數(shù)百甚至上千倍,溫度常年接近冰點,并且永恒黑暗,不見天日。
過去,我們認為這里的生命極其稀少,只能靠著從遙遠海面緩慢沉降下來的有機碎屑(俗稱“海洋雪”)和偶爾掉落的鯨魚尸體過活。然而,奮斗者號帶回的景象,卻徹底顛覆了這一切。
在西北太平洋的千島-堪察加海溝和西阿留申海溝,奮斗者號的鏡頭捕捉到了令人難以置信的畫面:
萬米深淵的“海底花園”:在深達9533米的“最深點”(The Deepest)站點,密密麻麻的管狀蠕蟲(Siboglinidae)如白色絨毛般覆蓋在黑色的泥土上,隨著水流輕輕搖。在另一個9120米深的“冬日甜谷”(Wintersweet Valley),成千上萬的管狀蠕蟲伸出鮮紅色的觸手,宛如一片盛開在深淵的“梅林”。
延綿千里的“生命走廊”:這些生命群落并非孤立存在,而是沿著海溝的斷裂帶,斷續(xù)分布,跨度竟長達2500公里!這是迄今為止,人類在地球上發(fā)現(xiàn)的分布最深、規(guī)模最大的化能合成生態(tài)系統(tǒng)。
這里的生命,不問太陽,只敬深淵。它們不依賴光合作用,而是依靠一種名為“化能合成”(Chemosynthesis)的獨特機制生存。
◆ 02 地球的化學自助餐,喂飽了整個深淵
這些深海生物的“食物”是什么?答案就藏在地球的脈搏里。
研究團隊通過地球化學分析發(fā)現(xiàn),這些生命綠洲都精準地坐落在地質(zhì)斷層之上。地球深處的地質(zhì)活動,將富含硫化氫(H?S)和甲烷(CH?)的流體,沿著這些斷層裂縫源源不斷地向上輸送,形成了一個“化學能量自助餐廳”。
管狀蠕蟲和雙殼類生物,就依靠與體內(nèi)的共生微生物合作,將這些劇毒的化學物質(zhì)轉(zhuǎn)化為賴以生存的能量。
而更驚人的發(fā)現(xiàn),是關(guān)于這些甲烷的“身世”。
通過尖端的同位素分析,科學家們證實,這些甲烷幾乎全部是由沉積物深處的微生物,通過分解更早沉下來的有機物,并還原二氧化碳(CO?)而產(chǎn)生的。
這意味著,在萬米深淵的海底之下,還存在著一個我們前所未知的、龐大而活躍的“深部生物圈”!
◆ 03 重塑理論:一個隱藏的“地球碳倉庫”
這一發(fā)現(xiàn),如同一顆重磅炸彈,直接沖擊了傳統(tǒng)的深海碳循環(huán)理論。
過去,我們認為沉到海溝里的有機碳,大部分的宿命是隨著板塊俯沖,被“吞”進地球深處。但現(xiàn)在看來,事情可能沒那么簡單。
這項研究揭示了一個被嚴重低估的碳循環(huán)路徑:
1. 大量從海洋上層沉降的有機碳,被海溝捕獲。
2. 深部生物圈的微生物們,將這些有機碳高效地轉(zhuǎn)化為甲烷。
3. 在深淵的超高壓和低溫環(huán)境下,這些巨量甲烷極有可能以天然氣水合物(即可燃冰)的形式被固定下來,在海溝底部形成一個規(guī)模巨大的“甲烷儲庫”。
這等于說,地球在最深的海溝里,隱藏了一個巨大的“碳倉庫”,默默地調(diào)節(jié)著全球的碳平衡,而我們此前對此知之甚少。這對于我們理解全球氣候變化、完善碳循環(huán)模型,具有無法估量的深遠意義。
這項由中國科學家主導,作為“全球深淵探索計劃”重要組成部分的研究,不僅是人類探索生命邊界的又一里程碑,更是中國深??萍剂α繌摹斑M入深?!钡健罢J知深海”歷史性跨越的完美體現(xiàn)。
未來,隨著“奮斗者”號繼續(xù)向更深的未知挺進,我們有理由相信,一條遍布全球的“深淵化能生命走廊”正等待著我們?nèi)グl(fā)現(xiàn)。
地球的終極深處,原來不是一片死寂,而是一個充滿生機與奧秘的新世界。
參考文獻:
Peng, X., Du, M., Gebruk, A. et al. Flourishing chemosynthetic life at the greatest depths of hadal trenches. Nature (2025). https://doi.org/10.1038/s41586-025-09317-z
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