海底攝像拖體最新獲取的一張海底照片，讓“向陽(yáng)紅10”科考船上的研究人員激動(dòng)了一把——這張照片“抓拍”到的東西疑似海底熱液生物殘骸。

中國(guó)大洋49航次第三航段首席科學(xué)家鄧顯明27日告訴記者，下一步將到“抓拍”地點(diǎn)進(jìn)行采樣，進(jìn)一步驗(yàn)證照片上的內(nèi)容物。

海底熱液區(qū)生物之所以能勾起科研人員的興趣，不僅因?yàn)樗鼈兪菍ふ液５谉嵋簠^(qū)的重要線索，還因?yàn)樗鼈儽旧砭妥詭衩亍肮猸h(huán)”。

靠化學(xué)能撐起的生命系統(tǒng)

站在“向陽(yáng)紅10”船的甲板上眺望大海，除了覓食的海鳥(niǎo)，難得一見(jiàn)其他生命跡象。在熱液噴口被發(fā)現(xiàn)之前，人們也曾認(rèn)為深海之下幾近荒蕪。

1977年美國(guó)的“阿爾文號(hào)”載人深潛器在2500米深的海底發(fā)現(xiàn)，熱液噴口附近竟然生長(zhǎng)著密密麻麻的生物。在海平面200米以下，就已是黑暗的領(lǐng)地。幾千米的海底，更不可能有任何光合作用存在，這些生物是如何出現(xiàn)的？靠什么存活？

中國(guó)大洋49航次第三航段生物組組長(zhǎng)王躍云博士把海底熱液噴口附近的生物群落稱作“黑暗生物圈”?！瓣懙厣系纳到y(tǒng)依靠綠色植物的光合作用支撐，而熱液區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)則來(lái)自化能自養(yǎng)細(xì)菌的化能合成過(guò)程?！蓖踯S云說(shuō)。

海底熱液噴口通常位于地殼比較活躍的地帶。在這里，海水沿著縫隙滲透到地殼深部，被加熱后會(huì)溶解巖石中的硫化物和金屬元素，形成所謂的熱液。高溫的熱液又順著縫隙往上涌，從熱液噴口噴出。熱液中的特殊化學(xué)物質(zhì)就成了一些微生物的食糧。

王躍云告訴記者，這些微生物可以憑借體內(nèi)特殊的酶發(fā)生生化反應(yīng)，將無(wú)機(jī)物轉(zhuǎn)化為可利用的有機(jī)物，因此被稱做化能自養(yǎng)微生物。它們是最底層的生產(chǎn)者，為其他的多毛類、雙殼類、腹足類、甲殼類等生物提供了基礎(chǔ)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和能量，從而形成一個(gè)比較完整的生態(tài)系統(tǒng)。

以高溫、高壓、劇毒環(huán)境為家

熱液噴口附近，不止是黑暗。

幾千米深的海底，高壓自不必言。被巖漿加熱的海底熱液，在噴出時(shí)溫度高達(dá)三四百攝氏度。而且熱液中含有的高濃度的金屬元素和硫化物對(duì)很多陸地生物而言是劇毒的。熱液噴口附近的微生物就生長(zhǎng)在這樣高溫、高壓、劇毒的極端環(huán)境之中。

不但如此，熱液噴口附近的生物密度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其周邊地區(qū)。據(jù)曾志剛編著的《海底熱液地質(zhì)學(xué)》一書(shū)介紹，東太平洋海隆熱液區(qū)，有種蠕蟲(chóng)直接棲息于活動(dòng)的熱液噴口表面，種群密度高達(dá)每平方米500多個(gè)。在西太平洋深海噴口附近，橈足類動(dòng)物的密度可達(dá)每平方米6.4×104個(gè)。

目前科學(xué)家已在全球大洋范圍的熱液噴口發(fā)現(xiàn)數(shù)百種生物，而且還不斷在這些生態(tài)系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)新奇而獨(dú)特的物種。去年5月份，中國(guó)科學(xué)院海洋研究所研究人員就宣布在西太平洋馬努斯弧后盆地水深1740米的熱液區(qū)發(fā)現(xiàn)了軟體動(dòng)物腹足類一新屬種。

中國(guó)大洋49航次首席科學(xué)家陶春輝告訴科技日?qǐng)?bào)記者，他曾在2008年乘“蛟龍?zhí)枴毕聺摰胶５?，并在熱液噴口附近采集到一種管狀蠕蟲(chóng)?！拔以诖募装迳嫌^察這種管狀蠕蟲(chóng)，它長(zhǎng)得非常漂亮，但是像一種塑料管。沒(méi)有見(jiàn)過(guò)它的人會(huì)認(rèn)為它不是一種生物?！碧沾狠x說(shuō)。

熱液噴口難道是生命起源之地？

在王躍云看來(lái)，深海熱液區(qū)生態(tài)系統(tǒng)最有意思的地方在于它們的形成、維持和消亡過(guò)程。

“熱液區(qū)噴口附近的生物群落，有的剛剛形成，有的正在繁盛，有的正在衰落。”王躍云告訴記者，它們隨著熱液噴發(fā)活動(dòng)的開(kāi)始而逐漸興盛，熱液噴發(fā)活動(dòng)一旦停止，依附于它的生物群落也將逐漸消亡。而熱液噴發(fā)活動(dòng)維持時(shí)間長(zhǎng)短不一，短則幾年，長(zhǎng)則幾十年。

據(jù)記載，1991年4月“阿爾文號(hào)”載人深潛器在位于東太平洋海隆的一處海域調(diào)查熱液活動(dòng)時(shí)，沒(méi)有在熱液噴口附近發(fā)現(xiàn)生物群落。1992年3月，“阿爾文號(hào)”再次來(lái)到該海域時(shí)，發(fā)現(xiàn)很多噴發(fā)裂隙已被大量長(zhǎng)達(dá)30厘米的管狀蠕蟲(chóng)所占據(jù)。

在不同海區(qū)，熱液噴口生物群落也有很大差異。王躍云介紹，比如在東太平洋海隆熱液區(qū)有一種大型的巨管蠕蟲(chóng)多毛類生物，至今在西太平洋、大西洋、印度洋均尚未發(fā)現(xiàn)。而印度洋熱液區(qū)生存著一種鱗腳腹足類生物，是印度洋熱液噴口的特有物種。中國(guó)大洋科考曾經(jīng)采集了不少這種生物樣本。

海底熱液噴口附近的生命現(xiàn)象讓科學(xué)家對(duì)生命起源有了更多思考。關(guān)于生命起源，“熱湯假說(shuō)”認(rèn)為，在生命形成早期，原始海洋就像一鍋熱氣騰騰的濃湯，其中溶解了各種化學(xué)物質(zhì)。高溫為化學(xué)反應(yīng)提供了條件，無(wú)機(jī)小分子逐步形成有機(jī)大分子，大分子逐步形成早期生命物質(zhì)。

反過(guò)來(lái)看現(xiàn)代海洋的熱液區(qū)，高溫、高壓、充滿多種無(wú)機(jī)小分子的環(huán)境與“熱湯假說(shuō)”如此之吻合，它無(wú)疑為我們思考生命起源提供了更多啟發(fā)。（科技日?qǐng)?bào)“向陽(yáng)紅10”船3月27日電）