近日，由中國科學(xué)院深?？茖W(xué)與工程研究所領(lǐng)導的國際研究團隊，在西北太平洋的千葉-堪察加海溝和阿留申海溝發(fā)現了一個(gè)驚人的海底生態(tài)系統——在深度達到9,533米的深淵海底，存在著(zhù)目前已知最深的化能合成生命群落。研究成果30日在國際學(xué)術(shù)期刊《自然》發(fā)表。

科研團隊利用“奮斗者”號載人潛水器，揭示了全球海洋最深地帶——深淵帶中延綿蓬勃生長(cháng)的化能合成群落。這些生命不依賴(lài)陽(yáng)光獲取能量，而是利用地質(zhì)流體中的化學(xué)反應獲取新陳代謝所必需的能量。這一突破性發(fā)現不僅挑戰了關(guān)于生命在極端深度生存能力的傳統認知，更為理解深海碳循環(huán)的復雜機制提供了全新視角。

深淵里的隱秘世界

深淵是指深度在6,000米至近11,000米之間的海溝區域，通常形成于板塊俯沖帶。雖然科學(xué)界長(cháng)期推測化能合成群落可能廣泛存在于深淵區域，但此前實(shí)際發(fā)現的案例屈指可數。

此次研究首次在深達9533米的極端深度，以及跨越2,500公里的廣闊海溝底部，直接觀(guān)測到了世界上分布最深、分布規模最大的化能合成生命群落。這些群落主要由被稱(chēng)為深海管狀蠕蟲(chóng)和雙殼類(lèi)軟體動(dòng)物組成，它們依靠沿著(zhù)斷層上涌的富含硫化氫和甲烷的流體維持生命。研究不僅發(fā)現了化能合成生命新物種，后續研究還有可能揭示全新的代謝途徑和極端壓力適應機制。

重新思考深海碳循環(huán)

該研究對理解地球深部碳循環(huán)具有深遠意義。通過(guò)地球化學(xué)分析，研究人員發(fā)現這些環(huán)境中的甲烷實(shí)際上是由沉積層深處的微生物活動(dòng)產(chǎn)生的。這一結果表明，在深淵海底之下還存在著(zhù)一個(gè)前所未知的、龐大活躍的深部生物圈，不斷將底部埋藏的碳轉化為甲烷，并以天然氣水合物等形式在深淵海底形成規模巨大的甲烷儲庫，挑戰了傳統的深海碳循環(huán)和碳收支模式。

這一發(fā)現也直接挑戰了深淵生態(tài)系統主要依靠從海洋表層沉降的有機顆粒和動(dòng)物殘骸維持的傳統觀(guān)點(diǎn)。相反，研究證明，化能合成生命可能在深淵生態(tài)系統發(fā)揮著(zhù)比想象中更重要的作用，并深刻影響著(zhù)深淵生態(tài)系統結構。

本次研究是“全球深淵探索計劃”（Global Hadal Exploration Programme，簡(jiǎn)稱(chēng)GHEP）的重要組成部分。這項為期十年的國際科研計劃由深海所主導，旨在利用最先進(jìn)的深潛技術(shù)揭開(kāi)地球深淵無(wú)人區的奧秘。

（總臺央視記者 帥俊全 褚爾嘉）