本報(bào)三亞電（記者董澤揚(yáng)）由中國(guó)科學(xué)院深?？茖W(xué)與工程研究所領(lǐng)導(dǎo)的國(guó)際研究團(tuán)隊(duì)，在西北太平洋的千葉—堪察加海溝和阿留申海溝發(fā)現(xiàn)了全球最深、分布規(guī)模最大的化能合成生態(tài)系統(tǒng)。在深度達(dá)到9533米的深淵海底，存在著目前已知最深的化能合成生命群落和巨大甲烷儲(chǔ)庫(kù)。研究成果近日發(fā)表于國(guó)際期刊《自然》。

　　研究利用“奮斗者”號(hào)載人潛水器，揭示了深淵中延綿蓬勃生長(zhǎng)的化能合成群落。這些生命不依賴陽(yáng)光獲取能量，而是利用地質(zhì)流體中的化學(xué)反應(yīng)獲取新陳代謝所必需的能量。這一發(fā)現(xiàn)不僅挑戰(zhàn)了關(guān)于生命在極端深度生存能力的認(rèn)知，更為理解深海碳循環(huán)的復(fù)雜機(jī)制提供了全新視角。

　　深淵是指深度在6000米至近11000米之間的海溝區(qū)域，通常形成于板塊俯沖帶。長(zhǎng)期以來(lái)，科學(xué)界推測(cè)化能合成群落可能廣泛存在于深淵區(qū)域，但此前發(fā)現(xiàn)的案例屈指可數(shù)。此次研究首次在深達(dá)9533米的極端深度，以及跨越2500公里的廣闊海溝底部，直接觀測(cè)到了世界上分布最深、規(guī)模最大的化能合成生命群落。這些群落主要由深海管狀蠕蟲(chóng)和雙殼類(lèi)軟體動(dòng)物組成，它們依靠沿著斷層上涌的富含硫化氫和甲烷的流體維持生命。除發(fā)現(xiàn)化能合成生命新物種之外，后續(xù)研究還有可能揭示全新的代謝途徑和極端壓力適應(yīng)機(jī)制。

　　該研究對(duì)理解地球深部碳循環(huán)具有深遠(yuǎn)意義。通過(guò)氣體同位素地球化學(xué)分析，研究發(fā)現(xiàn)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(jié)果表明，在深淵海底之下還存在著一個(gè)前所未知的、龐大活躍、由產(chǎn)甲烷微生物主導(dǎo)的深部生物圈，不斷將由沉降有機(jī)質(zhì)分解而來(lái)的二氧化碳轉(zhuǎn)化為甲烷。因此，這一過(guò)程可能封存了大量的從上層海洋沉降的有機(jī)碳，并以天然氣水合物等形式在深淵海底形成規(guī)模巨大的甲烷儲(chǔ)庫(kù)，挑戰(zhàn)了傳統(tǒng)的深海碳循環(huán)模式。

　　這一發(fā)現(xiàn)也直接挑戰(zhàn)了深淵生態(tài)系統(tǒng)主要依靠從海洋表層沉降的有機(jī)顆粒和動(dòng)物殘骸維持的傳統(tǒng)觀點(diǎn)。研究證明，化能合成生命可能在深淵生態(tài)系統(tǒng)發(fā)揮著比想象中更重要的作用，并深刻影響著深淵生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能。在此發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)上，研究人員進(jìn)一步提出了“全球化能生命長(zhǎng)廊”假說(shuō)，指出化能合成生態(tài)系統(tǒng)在深淵的分布可能遠(yuǎn)比目前發(fā)現(xiàn)的更為廣泛，有望在全球范圍內(nèi)形成一條沿構(gòu)造活動(dòng)活躍、有機(jī)質(zhì)豐富的海溝底部分布的化能生命走廊。

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