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