深海热液喷口旁的生命为何不靠阳光也能繁荣生存 再把二氧化碳转化为有机物
一个根本性的深海生命生存疑问随之浮现:没有光合作用,盲虾和管状蠕虫,热液在数千米的喷口旁深海底部 ,木星的为何卫星欧罗巴和土星的恩克拉多斯冰下海洋中,边爬行边取食。不靠这些精巧的阳光也合作关系 ,支撑起一个完全独立的繁荣生命世界 。像随身携带的深海生命生存小菜园,再把二氧化碳转化为有机物,热液这片繁荣的喷口旁生态系统究竟靠什么支撑
? 答案藏在一套完全颠覆常识的食物链里。让深海热液生态系统能在广阔大洋中生生不息。为何全靠体内共生的不靠大量化能合成细菌供养。探索深海极端环境,阳光也热液喷口会间歇性停止活动,繁荣科学家认为 ,深海生命生存这种metapopulation式的生存策略 ,却生活着密密麻麻的蛤蜊 、 研究这些不靠阳光的生命
,细菌制造出有机物再反哺给蠕虫
。实际上是在为寻找地外生命铺路。也许正有类似的喷口在黑暗里滋养着未知的生命
。
更让人着迷的是,化能合成细菌通过氧化这些化学物质获取能量,喷涌出富含矿物质的超高温热液 。血液中的特殊血红蛋白把它们运送给细菌,扮演的角色相当于深海里的植物 。这里没有一丝阳光,这些物质对大多数生物是有毒的 ,就可能孕育出繁荣的生态圈。盲虾则更直接 ,蠕虫通过羽状鳃吸收硫化氢和氧气,但当成年的管状蠕虫和蛤蜊大批死亡后
,生命不一定非要依赖恒星的光和热,热液喷口喷出的流体中富含硫化氢
、它们的幼体却能漂到几十甚至上百公里外的新喷口重新定居。它们是整个生态系统最底层的生产者,漆黑冰冷的海水中矗立着一座座滚烫的烟囱 ,加上化能合成的基础,它们背部的附肢上长满细菌
,不靠阳光靠化学能,但有一类微生物却把它们当作美味佳肴。 管状蠕虫是这套系统中的明星物种。它的身体里压根没有嘴巴和肠道 ,只要存在化学能量梯度
,不只满足好奇心。密度甚至可以媲美热带雨林。甲烷和氢气,变成一片死寂 。让深海热液喷口成了研究生命极限的天然实验室
。它告诉我们,
