潜入万米深渊:在“长毛”岩石与黑暗中,遇见生命的另一种可能

日期:2025-12-14 20:16:18 / 人气:6



人类对深海的想象,曾长期停留在神话与科幻电影里。但真实的深海,远比想象更震撼——黑暗、高压、低温的极限环境里,生命以超乎认知的方式蓬勃生长。中国科学院深海科学与工程研究所研究员杜梦然,通过“奋斗者”号、“深海勇士”号等载人潜水器的探索,带我们揭开深海的神秘面纱。  

逼近万米:比登月更难的深潜挑战

人类对深海的探索,比深空更艰难。16世纪发明潜水服,17世纪诞生潜水钟,19世纪演变为潜水球,直到1961年才首次将两人送至万米海底(停留20分钟)。此后51年,万米海底仅迎来第3位人类访客。  

为何深潜更难?万米海底需承受1000个大气压(每平方米1万吨压力),需攻克钛合金耐压材料、轻质低吸水率浮力材料、高安全高能量密度深海电池等技术难关,还需解决水下通信、导航、定位等关键问题。  

2020年11月10日,中国“奋斗者”号成功抵达马里亚纳海沟挑战者深渊(10909米),创造中国载人深潜新纪录,并实现国际首次三人万米深潜+高清视频直播,标志着人类通往深渊的“10公里道路”被打通。  

黑暗中的“绿洲”:冷泉与热液的独特生态

深海并非“生命禁区”,冷泉与热液是两大“能量引擎”,将地球深部的物质与能量输送到海底,孕育出独特的生态群落。  

• 冷泉生态:在南海海马冷泉区(水深1000多米),无光环境下,微生物通过“化能自养”(摄取冷泉渗漏的化学物质合成有机质)成为初级生产者,供养贻贝、铠甲虾、管状蠕虫等生物。冷泉渗漏强度不同,生物群落结构各异——新生冷泉区因渗漏剧烈但生物稀少,其生态承载力仍需研究。  

• 热液生态:西南印度洋龙旂热液区(水深2800米),热液喷口“烟囱林立”、温度高达400℃,盲虾、管状蠕虫、雪人蟹(“穿铁靴”的蜗牛)等生物在此“水深火热”中生存。盲虾需躲避海葵捕食,雪人蟹的鳞角可随化学环境变化“换靴”,热液微生物更“百毒不侵”——能生吞铁、耐受硫化氢、吸收热辐射(光养型微生物)。  

冷水珊瑚:深海的“活化石”与古气候档案

冷水珊瑚是深海另一大奇观,分布于几百米至6000多米海底,不依赖阳光,以浮游生物和沉降有机质为食。  

• 竹节柳珊瑚:被称为“海洋活化石”,生命周期长达千年,骨骼有类似树木的年轮,记录着温度变化等环境信息,是珍贵的“古地质温度计”。南海发现的珊瑚化石可追溯至14000年前,为全球大洋变迁研究提供线索。  

• 黑珊瑚:触手六放型,骨骼以有机质为主(呈黑色),为何演化出彩色外衣?其生理机制与家族谱系仍是未解之谜。  

深渊生命:极限环境中的“生存大师”

科学上的“深渊”指水深超6000米的区域(全球37条,5条超万米),低温、超高压、黑暗、地震频发,却是生命“最顽强的战场”。  

• 深渊形成与碳循环:深渊由板块碰撞(如太平洋板块俯冲亚欧板块)形成,裂隙让海水渗入深部,加热后携带金属、碳等元素喷发,为生物提供营养。研究发现,全球深渊俯冲带每年“消失”数百万吨碳,可能与海底碳酸盐岩山脉的碳埋藏有关,或为地球早期生命起源(深海无机→有机过程)提供线索。  

• 极端生物的“生存绝技”:  

  • 深渊狮子鱼:为适应高压,鱼骨变软骨、头颅打开平衡内外压,抗压极限约8000米(80兆帕)。  

  • 万米宏生物:海参缩小、白化透明、退化骨针;钩虾通过调控骨架蛋白适应高压;微生物能降解难降解有机质、转化有毒金属,甚至在岩石内部形成“油画般”菌席。  

  • 岩栖新物种:万米海底岩石表面的“长毛”现象,实为原生生物;岩石内部的微生物形成新物种,揭示深渊生物多样性的冰山一角。  

• 人为污染的深渊警示:深渊已非“净土”,水体、沉积物、生物体内检测到微塑料、持久性有机污染物(POPs)、甲基汞等,且污染物被累积放大,敲响生态警钟。  

穿越500年:深海考古的新发现

载人潜水器不仅是科学工具,更是“时光机”。杜梦然在“深海勇士”号500潜次时,于南海西北陆坡1500米处发现明代正德年间沉船,瓷器散落上万平方米(数万件),包括珐华器等外销瓷器。2023年5月,首个沉船水下永久测绘基点布放,开启“海上丝绸之路”考古调查,新技术或逐步揭开历史谜团。  

结语:深海的终极魅力——探索未知

从万米深渊的“长毛”岩石到冷泉热液的生机,从冷水珊瑚的古气候密码到沉船的历史回响,深海的每一次下潜都在刷新认知。正如杜梦然所言:“科学家的使命是探索未知,载人潜水器是通往历史和未来的时光机。”深渊的谜题仍在等待破解,而人类对生命极限与地球奥秘的好奇,将驱动我们不断潜向更深、更暗的远方。

作者:杏耀注册登录官方平台




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