50多年来，深海探索一直是不断涌现发现的源泉，这些发现改变了我们对海洋、陆地甚至地球以外生命的想法。请考虑以下三个事件。
1968年10月16日，连接“阿尔文”号深潜器和一艘位于楠塔基特岛100英里外的研究船的缆绳断裂。潜艇沉入海面以下5000多英尺的海底；三名船员安全逃生。将近一年后，当一个团队将“阿尔文”号带回水面时，最大的惊喜是船员的午餐——塑料盒里的博洛尼亚三明治和苹果——保存得惊人地完好。细菌学和生物化学分析证明了这一点。甚至有人咬了一口。在我撰写这篇文章的伍兹霍尔海洋研究所实验室进行的后续实验发现，回收样本中微生物降解的速度比预期的慢10到100倍。这一发现以及其他发现，导致得出的结论是，深海生物的代谢和生长速率远低于海洋表面同类物种的代谢和生长速率。
1977年，科学家们在修复后的阿尔文号上潜水，取得了另一项历史性发现——首次亲身观察到海底热的热液喷口周围的生命。这一发现推翻了长期以来的观点，即我们整个行星的食物网都建立在光合作用之上——利用阳光的能量将二氧化碳和水转化为复杂的碳水化合物和氧气。热液生物及其整个生态系统在纯粹的黑暗中茁壮成长，通过我们现在称之为化学合成的过程，将热液流体中的化学物质转化为维持生命的化合物。
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如果说那个启示还不够令人惊讶，那么我在1993年参与的一次探险揭露了早期一个错误的信念。我们在东太平洋海隆上发现了一个重要的热液喷口生态系统。该系统在几年前被海底火山爆发摧毁，但它已经重新丰富地定殖。一个博洛尼亚三明治在深海中可能会缓慢腐烂，以至于一年后你仍然可以食用它，但事实证明，深海中的生物过程也可能非常快。
每一项颠覆旧教条的新的海洋发现都强化了一个更大的真理：海洋远比我们以往任何时候想象的都更加复杂，并且与我们自身的生活更加紧密地交织在一起。例如，在20世纪的大部分时间里，科学家们坚持认为深海是一个严酷、单调的地方，那里永远黑暗、温度寒冷、食物有限、压力极端——这些条件应该使复杂形式的生命不可能存在。但是，用于观察、感知和采样深海的新工具，例如越来越先进的带有高清摄像头系统的水下航行器，已经证明，最黑暗深处的生物多样性可能与雨林和热带珊瑚礁相媲美。这些任务还进一步揭示，深海远非千篇一律；就像澳大利亚的袋鼠栖息地和亚洲的虎栖息地一样，它们是进化上独特的生物地理区域的家园。
我们开始认识到这些领域与我们自身领域的联系有多么紧密。深海中温度、盐度和氧气浓度等条件以及建立这些省份边界的洋流和涡流的快速三维变化预计将随着人类活动的影响越来越深入到地表以下而发生根本性变化。龙虾已经开始迁移到更深、更冷的水域，并在一年中的不同时间换壳。鳕鱼和黑线鳕等具有商业重要性的底层鱼类正在向极地迁移，以寻找更合适的栖息地。
我们看到海洋的生物地理边界既不是不可改变的，也不是超出人类印记的。在研究中，超过一半的哈达尔生物（生活在海洋最深处，超过20,000英尺的生物）的肠道中含有塑料。多氯联苯于1979年在美国被禁用，并根据2001年开始的斯德哥尔摩公约在国际上逐步淘汰，在极端海底动物的组织中也很常见。
我们也开始了解到，深海生命可能有一些东西可以教给我们。深海鱼类产生称为渗透调节剂的生物分子，这些分子允许细胞功能（例如蛋白质的精确折叠和展开）在超过每平方英寸15,000磅的巨大水压下不受阻碍地进行。医学研究人员已经确定，其中一些分子可能有助于治疗阿尔茨海默病，该病的特征是蛋白质错误折叠。此外，解码控制我们在深海动物中看到的特征的基因，例如那些可以避免DNA复制、转录和翻译错误的基因，可能用于治疗癌症和其他疾病。
海洋探索可能推翻的最伟大的范式是地球代表了宇宙中生命的唯一例子。当火星拥有液态水时，生命可能在火星上存在过，地球和火星过去曾共享喷射物质这一事实意味着我们可能已经交换了生命的基石。但是，地球上化学合成生命的发现，以及最近发现的木星的木卫二和土星的土卫二等卫星冰壳下可能存在13个液态水海洋——这些地方可能离地球太远，无法在过去与地球共享携带生命的物质——提出了第二次独立产生生命的可能性。如果生命可以在一个太阳系中形成两次，那么它就可能存在于我们仰望的任何地方。