日本東北部海底甲烷滲漏處發現深海化學合成生態系統

编辑者： Inna Horoshkina One

海洋中最深的動物生態系統

海洋再次展現了其最令人驚嘆的能力：證明所謂的「極限」僅僅是我們知識的邊界。在西北太平洋的超深海區域，科學家們在伊豆-小笠原海溝和阿留申海溝的西部區域，發現了迄今為止最深、同時也是最廣闊的動物群落。這些生物群落依賴於化學合成，其能量來源於從海底滲出的甲烷和硫化氫。

這項重大發現的細節已於2025年7月30日發表於《自然》期刊。研究人員描述了這些深達9,533公尺的「生命之河」，那裡沒有一絲陽光，只有極端的壓力、冰冷與永恆的黑暗。

關鍵在於，這些超深淵（Hadopelagic zone）區域並非死寂的淤泥。事實上，它們是活躍的生物地球化學樞紐。板塊構造的活動和地殼斷層將化學流體帶到海底，而微生物則將這些化學物質轉化為食物鏈的基礎。

此次探險於2024年7月8日至8月17日期間進行，研究團隊搭乘配備載人潛水器的「奮鬥者」號（Fendouzhe / Striver）科考船。在多次下潛過程中，團隊首次目睹了密集的化學合成生物群落，隨後他們對類似的地質區域進行了大規模的勘測。

在總共19次下潛中，研究人員觀察、拍攝並採集了這些群落的樣本。他們發現，這些群落沿著沉積物堆積棱（accretionary prism）的底部，形成了一條綿延約2,500公里的帶狀分佈。

在這些極端深度，繁榮的生態系統主要由以下物種主導：

  • 管狀蠕蟲（frenulate siboglinids），它們擁有鮮紅色的血紅蛋白觸手；
  • 雙殼類軟體動物（包括一些體型較大的物種）；
  • 以及其他依附於這個「能量島」的底棲生物。

這些生命形式的維繫，並非依賴於從上方沉降的有機物，而是仰賴於動物與微生物之間形成的一種共生關係，後者能夠將化學流體轉化為生存所需的能量。

地球化學分析和同位素數據顯示，此處的甲烷與深層沉積物中的微生物活動密切相關。這為我們理解極深海域的碳循環機制提供了重要的線索。

隨著科學突破的出現，人們對深海資源的實際興趣也在增加。例如，日本計劃於2026年1月在南鳥島附近（水深約5,000至6,000公尺）進行稀土「海泥」的試驗性開採，旨在評估技術可行性並降低資源獲取的風險。

這次發現為我們對地球的理解增添了什麼？感覺就像是地球突然加強了它的低音頻率。當我們習慣於認為「生命」必須呼吸空氣、沐浴陽光時，在九千多公尺的深處，生命正以自己的方式蓬勃發展，依靠斷層釋放的化學物質而非光線維生。在我們曾描繪為虛無與寂靜之處，竟存在著另一個層次的聲響。

在這幅圖景中，談論「世界的盡頭」幾乎顯得不合時宜。沒有盡頭，只有不同層次的共鳴。海面演奏著光明的旋律，森林是緩慢的弦樂，城市是焦慮的節拍，而在深淵之中，化學合成的低音提琴正安靜而堅定地運作著——微生物將甲烷轉化為整個群落的基礎，管狀蠕蟲和雙殼類在這裡度過一生，從未見過日出，卻完美地融入了地球的呼吸之中。

海洋再次提醒我們：極限不是生命的邊界，而是我們想像力的極限。

如果我們將這次發現視為一個音符，其核心意義是：生命遠比我們的海圖所描繪的更深邃，連結比我們的物種範疇更廣闊，即使在我們確信「空無一物」的地方，世界仍在演奏它自己的樂章——靜默無聲，無人見證，卻與我們同在同一部交響樂之中。

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