深海海沟发现不寻常细菌

在海平面以下 6.8 英里(11 公里)的地球表面最低点的海底峡谷中,发现了“异养型”微生物

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几年前,电影导演詹姆斯·卡梅隆花费数小时在世界最深的海底峡谷中搜寻任何生命迹象。他发现了一些奇异的动物,但事实证明,马里亚纳海沟的真正活动发生在潜水器的摄像头无法触及的地方。

来自日本的研究人员发现,在被称为挑战者深渊的峡谷中,微观细菌繁衍生息。挑战者深渊是地球表面的最低点,也是马里亚纳海沟的最深处,该团队在 2 月 23 日的《美国国家科学院院刊》上报告说。他们特别在那里发现了一个不寻常的细菌群落,称为异养生物,即不能自己产生食物,必须吃掉在水中找到的食物的微生物。

卡梅隆发现,与浅海相比,大型生命形式较为稀少。然而,挑战者深渊水域中的异养生物相对丰富,与未经处理的井水相似,该研究的主要作者、日本海洋地球科学技术机构(JAMSTEC)的微生物学家奴村拓郎 (Takuro Nunoura) 说。


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海底的平均深度约为 13,120 英尺(4,000 米);其最深处位于西太平洋的马里亚纳海沟,挑战者深渊峡谷的底部深度超过海平面以下 36,000 英尺(近 11,000 米)。根据这项研究和其他研究,在这种深度的海底可以发现各种微观生命,从细菌和古菌到酵母和病毒。 [信息图:从最高的山到最深的海沟]

挑战者深渊中的异养生物可能从下沉的颗粒物中获取食物,例如溶解的粪便颗粒或灰尘,也可能来自地质过程,例如地震引发的滑坡,这可能会将富含有机物的沉积物滚落到峡谷深处,研究人员说。

“这些大规模的斜坡坍塌就人类寿命而言是罕见的意外,但在地质时间尺度上发生得非常频繁,有机化合物的释放可能会持续很长时间,” 奴村拓郎告诉《生命科学》。

另一组团队最近对挑战者深渊的研究也报告说,那里的沉积物比附近广阔的深海海底(称为深海平原)容纳了更多的微生物

研究团队测量了生命丰度以及从马里亚纳海沟上方水面到挑战者深渊底部的海水的温度、盐度和化学成分,使用的是遥控水下航行器。他们发现海洋的微生物多样性随深度而变化。基因指纹技术根据某些基因识别出不同的微生物,并指出不同物种的相对丰度。

微生物多样性随深度而变化。图片来源:JAMSTEC

在所有深度都发现了海洋中看不见的生命,但微生物最丰富的地方是在地表附近和海底,在那里它们可以找到最多的食物。海洋被分为几层,顶部是温暖、含盐的一层,而在地表以下约 1,300 英尺(400 米)处开始的是较冷、含盐量较低的一层。最深处的水温约为 1 摄氏度(34 华氏度)。

类植物的浮游植物挤满了水面。(光线只能穿透海洋的上方 328 英尺或 100 米。)化能自养生物,即通过将硫和氨等化合物转化为食物而生存的微生物,在营养贫乏的深渊带中很丰富,但在 19,685 英尺(6,000 米)以下的深度减少,被异养生物取代,该研究发现。深渊带的范围从 6,560 英尺到 16,400 英尺(2,000 米到 5,000 米)。


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