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海底热液找寻绝境中的生机

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海底热液找寻绝境中的生机

  在广袤的大洋深处,没有五彩斑斓的珊瑚礁,没有成群游弋的海底生物,与我们印象中瑰丽奇异的海底世界不同,一切都静谧在冰冷黑暗中。但总有些特殊的地段,不断喷出浓重的黑色、白色或黄色的热液流体,随后结晶堆积,而又归于沉寂。这是一个“失落的世界”,人们期待着能在这里解开地球及人类自身那许多的未知谜团。

  最新发现

  南极深海热液区发现20余种全新生物

  北京时间1月6日消息,英国科学家在南极洲近2400米深的海床上发现了一个“失落世界”——在漆黑一片的水域里存在着新种螃蟹、章鱼和海星等海洋生物群。

  这些生命的存在之所以值得关注,因为它们是在被称作“海底黑烟囱”的热液喷口发现的。新发现的20多种动物中,大部分都是一种“雪蟹”,这种蟹的体长大约是16厘米,它们生活在热液喷口上,多达600只雪蟹聚集在一起。与其他螃蟹不同,雪蟹的胸部长着厚厚的毛垫,科学家认为这是用来培养它们赖以生存的细菌的。雪蟹的场面非常壮观,600多只挤在一起。它们的颜色较浅,从远处看,很像一堆颅骨。一些雪蟹身上有严重烧伤的痕迹,这也许是它们距离喷口太近造成的。研究人员还发现一种不为人知的章鱼,他们认为这是一个新品种。除此以外,他们还发现一种7臂海星、藤壶、一堆蜗牛和海葵。

  牛津大学的亚历克斯·罗杰斯教授领导了这项研究,他说:“我们发现的整个生物群都是以前在地球上从没见过的,它们在这些热液喷口附近繁衍生息。”

  没有阳光,热液的喷出导致周围的水温升至380℃,研究人员表示,这些动物生活在如此恶劣的环境里,将有助于科学家了解生命起源问题,以及它们是否能在其他行星上生存。

  核心解读

  深海中喷水的“烟囱”

  1977年,美国“阿尔文”号深潜器在东太平洋中隆2500米水深的加拉帕戈斯裂谷,发现有高温(300℃—400℃)、轻质(比重0.7g/cm2)、富硫的热液以每秒数米的速度喷出,状如黑烟。这种“烟”并非人们常见的因燃烧所产生的烟,它其实是一种水,由于高温而轻,而且含不少金属元素,就像黑烟一样从海底喷出。

  在广袤静谧的大洋深处,在冰冷黑暗的海底世界,总有些特殊的地段,不断喷出浓重的黑色、白色或黄色的热液流体。专家解释,热液喷出后与冰冷的海水相遇,会发生化学反应,所携带的金属硫化物在喷口附近沉淀下来,并逐渐向上生长,形成烟囱状,科学家们称之为“黑烟囱”或“白烟囱”。这些烟囱耸立在海底,可以有十来米高,它的形成和生长都十分迅速,也会很快的倒塌,形成一片金属硫物矿床。这就是海底热液活动。

  海底是“漏”的

  海底热液活动普遍发生在大洋中活动板块边界以及板内火山活动中心,被称为人类认识地球深处活动的窗口。

  我国海洋地质学家汪品先院士曾对海底热液的形成有过详细的描述:海水顺着洋底的断层、裂隙下渗,可以渗入到洋底以下四五千米的深处与炽热的熔岩接触,在与地球深部进行热量的物质交换后返回上来,既可以从火山口喷发出来,也可以作为“深海热液”从洋底喷发出来。

  而“深海热液”的喷出,给人类带来了闻所未闻的海底奇观。热液将周围岩层中的金、银、铜、锌、铅等金属溶入其中后从地下喷出,被携带出来的金属经化学反应形成硫化物,这时再遇冰冷海水凝固沉积到附近的海底,最后不断堆积成“烟囱”。

  这种奇异的海洋行为不断释放着神秘的地球深部信息,带给人类的是无限的想象空间和巨大的资源财富。

  绝境中的生机

  大洋深处,没有阳光,周围温度高达三四百摄氏度,遍布剧毒的金属硫化物,而这样的环境并非一片死寂,在“烟囱”的周围,生活着许多耐高温、耐高压、不怕剧毒、无需氧气的生物群落。与周围环境相比,热液区的生物密度要高出1万倍到10万倍,可以比作沙漠中的绿洲。

  热液生物群的发现,改变了人们对生物的认识——除了我们习惯的靠太阳能支持的,在常温和有光的环境下靠光合作用产生有机质的生命外,还有另一类,就是靠地热在高温和黑暗的环境下靠化合作用维持。硫细菌是热液生物圈存在的基础,它靠热液带出的能量进行化合作用制造有机质,支持着这种特殊的热液生物群。而且热液动物的新陈代谢特别快,远远高于靠阳光生长的生物群。

  这些生物群落有助于科研人员研究极端环境下生物的生存进化方式以及生命起源问题全球分布情况。

  曾多次担任我国大洋科考首席科学家并成功找到过“黑烟囱”的陶春辉说,寻找“海底黑烟囱”对一个国家来说,有着相当重要的科研意义,这种黑色的物质几乎包含了我们工业社会需要的所有东西。电子工业需要的铜,钢厂需要的镍和锌,制造纯平显示器需要的铟,甚至还有贵重金属黄金,都可以在“黑烟囱”中找到。

  新闻链接

  我国科考揭秘海底热液区生物链

  在去年12月结束的我国大洋一号科学考察船第22航次科考任务中,科研人员在南大西洋中脊2700米深处的海底热液区,利用深海生物组合取样器抓到了一条热液鱼。

  这条鱼体型像是一只巨大的蝌蚪,体长达59.8厘米,重0.49公斤。鱼头呈三角形,鱼嘴位于头正下方,鱼眼凸起,表面灰色,无鳞有坚硬刚毛。

  科学家发现,“黑烟囱”附近生活着完整的生态链。此次“大洋一号”科考就揭秘了一条海底生物链:除了发现热液鱼,科考船还捕获了盲虾。科学家发现,盲虾身上有若干黑点,被证实是嗜硫细菌。作为该热液生态系统的源头,嗜硫细菌把剧毒硫化物转化为能量,寄生在盲虾身上。盲虾取食身体表面的细菌,数量较少的热液鱼则以盲虾等为食。

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channelId 1 1 海底热液找寻绝境中的生机 1 在广袤的大洋深处,没有五彩斑斓的珊瑚礁,没有成群游弋的海底生物,与我们印象中瑰丽奇异的海底世界不同,一切都静谧在冰冷黑暗中。