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科学家表示，他们乘坐深海潜水器在海洋中巡航，发现了一个未被发现的生态系统马洛·史达琳
11小时前更新
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Scientists exploring the hadal zone between Russia and Alaska say they discovered the deepest known ecosystem, capable of sustaining life without sunlight.
Institute of Deep-sea Science and Engineering/Chinese Academy of Sciences (IDSSE, CAS)
探索极端深度的海洋研究人员表示，他们发现了一个惊人的化学合成生命深海生态系统，其燃料来自海底裂缝中逸出的气体。根据一项新的研究，探险队发现了产甲烷的微生物和海洋无脊椎动物，它们在阳光照射不到的恶劣条件下安家。
地球化学家梦然·杜在她的潜水任务还剩30分钟时，决定探索位于俄罗斯和阿拉斯加之间的海沟的最后一段，位于海洋表面以下约5800至9500米(19000至30000英尺)的所谓哈达尔区。她说，她开始注意到“神奇的生物”，包括各种蛤蜊和管虫，它们从未被记录在如此深的海底。
杜偶然发现了大约2500公里(1550英里)的一段，她的团队说这是已知最深的生物生态系统，它们利用化学化合物甲烷而不是阳光来生存。杜是7月30日发表的一项研究的合著者，该研究描述了这些发现在日记里自然.
哈达尔区主要由海沟和海槽组成，是地球上一些最深和探索最少的环境。中国科学院深海科学与工程研究所教授兼研究员杜解释说，在这些深度，“生命需要一些技巧才能在那里生存和繁衍”。
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成簇的管虫伸出红色的触手，触手附近有小型软体动物(白点)，在9320米(30580英尺)处。
中国科学院深海科学与工程研究所
其中一个诀窍在于进化出的细菌生活在蛤蜊和管虫里。这种细菌将冷泉中的甲烷和硫化氢转化为宿主动物可以利用的能量和食物，冷泉是海底的裂缝，将这些化合物作为液体泄漏出来,允许生物生存 在零日照条件下。
杜说，这一发现表明，这些群落可能也存在于其他哈达尔海沟中，这为进一步研究这些动物能在多深的海底生存提供了机会。
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以甲烷为燃料的深海生态系统在分析了从探险队收集的沉积物样本后，杜和她的团队说他们检测到了高浓度的甲烷。这一发现令人惊讶，因为深海沉积物通常含有非常低浓度的这种化合物。
科学家们假设，生活在生态系统中的微生物将沉积物中的有机物转化为二氧化碳，并将二氧化碳转化为甲烷——研究人员不知道微生物可以做到这一点。生活在蛤蜊和管虫体内的细菌用这些甲烷进行化学合成为了生存，杜说:
还有另一个启示。科学家们以前认为化能合成群落依赖于从海洋表面落到海底的有机物，如死亡的有机体和活着的物种的漂流颗粒。但杜说，这一发现揭示了这些产甲烷的微生物也在创造一种有机分子的本地来源，较大的生物体如蛤蜊可以利用这些有机分子作为食物和能量。
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科学家们在哈达尔海沟中观察到了以前未知的物种，包括蛤蜊。
中国科学院深海科学与工程研究所
甲烷作为一种含碳化合物，是碳循环的一部分。因此，这一发现也表明哈达尔海沟在这一循环中发挥了比以前认为的更重要的作用，杜解释说。
科学家们早就知道，甲烷以压缩流体的形式储存在俯冲带深处，在那里，构造板块在海底下相遇，最终通过哈达尔海沟底部的“冷渗漏”释放出来。现在，杜的团队已经在这样的深度发现了化学合成，他们假设哈达尔海沟不仅是水库，还是甲烷的回收中心。
杜说，这表明“大量的碳留在沉积物中，并被微生物回收利用。”事实上，科学家已经最近估计哈达尔区的沉积物比周围的海底多吸收70倍的有机碳。鉴于甲烷和二氧化碳是大气中推动全球变暖的两种主要温室气体，这些所谓的碳汇对我们的星球至关重要。
对深海生态系统的进一步研究化学合成群落本身对科学来说并不陌生。之前的研究没有参与这项新研究的马萨诸塞州伍兹霍尔海洋研究所的深海生态学家约翰娜·韦斯顿说:“这暗示着它们有可能在如此深的海底生存。”。然而，她对CNN说，她对最近发现的范围印象深刻。
小组成员韦斯顿说，在一个生物多样性普遍丧失的时代，这一发现凸显了新技术的重要性，这种技术可以承受深海环境中的高压，以记录未发现的生物积极探索阿根廷近海的深海。
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她补充说，尽管哈达尔海沟很偏远，但它们并不是完全孤立的。韦斯顿和她的同事发现了一个新物种在2020年，在马里亚纳海沟命名为Eurythenes plasticus 在它的肠道里发现了微塑料纤维。在波多黎各附近的韦斯顿新发现的等足类动物它专门吃马尾藻，马尾藻是大西洋中一种丰富的海藻，可以在短短40小时内沉入海底。“深海与海面上发生的事情有着密切的联系，”她说。
对深海生态系统的研究只有几十年的历史，新发现的技术正在改进。但杜补充说，重要的是不同国家和科学学科在未来的努力中进行合作。这全球哈达尔勘探计划由联合国教科文组织(UNESCO)和中国科学院(Chinese Academy of Sciences)共同领导，旨在通过建立一个来自多个国家的深海科学家网络来实现这一目标。
杜希望她和她的团队能够通过研究这些物种如何适应如此极端的深度来了解更多关于哈达尔海沟生态系统的信息。
“尽管我们认为哈达尔海沟是一个非常极端的环境，但最恶劣的环境……(化能生物)也能在那里快乐地生活，”杜说。
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