在北極海底荒原發現令人驚訝的以化石為食的海綿

該群落在常年冰封的寒冷海洋中茁壯成長

Sea creatures, including starfish, on the ocean floor.

科學家在北極深海中已滅絕的水下火山的山峰上發現了一個令人驚訝的豐富且人口密集的生態系統。這裡以海綿為主,它們在那裡大量生長,而且體型驚人。

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被厚厚的常年海冰覆蓋,幾乎沒有營養物質,北冰洋中部是一個寒冷的荒原,很少有生物能夠生存下來。

這就是為什麼德國阿爾弗雷德·韋格納研究所(AWI)的研究人員及其同事在2016年發現冰下繁榮的絲絨般深海海綿群落時如此驚訝的原因。他們的破冰研究船在格陵蘭島以北,距離北極僅約200英里處,當時他們拖曳的潛水相機捕捉到一片毛茸茸的海綿花園,它們像覆蓋一盒覆盆子的黴菌一樣,覆蓋著幾座已滅絕的火山的頂部。其中一些甚至超過三英尺寬——以深海海綿的標準來看是巨型的。

如此多的大型海綿的存在令人困惑。海綿沒有消化道,主要依靠被動濾食來收集流過它們的水中的營養物質。但北冰洋中部的洋流緩慢,水中很少有顆粒物在渦流。對海綿組織的測試還表明,這個群落遠非短暫——它們的平均年齡為300歲。這就提出了一個問題:這些簡單的動物如何在海洋荒原中生存了幾個世紀?德國不來梅馬克斯·普朗克海洋微生物研究所的生物學家特蕾莎·莫甘蒂說:“海綿是非常原始的動物。” “思考它們如何適應這些極端環境條件真的很有趣。”


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為了尋找海綿生存的秘密,AWI的研究人員收集了生物體及其周圍沉積物的樣本,並將它們送給莫甘蒂及其同事進行檢查。他們的分析表明,海底並非總是貧瘠:沉積物樣本中充滿了化石。

許多化石是大型深海蠕蟲的空殼,它們用管狀的管道將自己固定在海底。雖然今天那裡沒有管蟲,但科學家們發現它們的空殼並不感到驚訝。數千年前,氣體從這些水下火山的熱液噴口中滲出,為蠕蟲創造了理想的棲息地。

研究人員在週二發表在《自然通訊》上的一項研究中得出結論,這種曾經活躍的滲漏生態系統在火山噴發後很長時間仍然影響著該地區。該團隊收集的樣本表明,海綿內充滿了細菌,包括共生微生物,它們似乎幫助動物從其前輩的化石殘骸中獲取和處理營養物質。莫甘蒂說:“一個群落死亡,然後有另一個生物——在這種情況下是海綿——在該地區定居,它們不僅將古代群落用作基質,還將其用作食物來源。”

挪威卑爾根大學研究深海海綿地的生物學家海蒂·梅耶對這些深海海綿以化石碎屑為食的發現很感興趣。她認為這種前所未有的攝食方式開啟了北冰洋存在更多此類海綿綠洲的可能性。梅耶說:“我絕對相信沿著[火山]山脊分佈著更多與此類似的海綿地”,她沒有參與這項新研究。

這樣的綠洲對其他各種生物來說將是好訊息。像珊瑚一樣,海綿是有效的生態系統工程師。隨著它們的生長,它們會為其他動物創造各種各樣的縫隙和裂縫。海綿還會沉積一種粘性的墊狀表面,供細菌和碎屑沉澱。據莫甘蒂說,這就像一個“有機物質槽”,會吸引其他深海動物。當他們調查北極海綿地時,研究人員還發現了微小的蝦、小蠕蟲和胖乎乎的海星。甚至還有一叢叢深海珊瑚從下面以化石為食的海綿中探出頭來。

莫甘蒂說,當這些足智多謀的海綿在古代噴口生態系統的廢墟上建立時,它們創造了新的生態機會。她補充說:“這些海綿地是沙漠中的生命熱點。”

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