科學家首次探索南極洲的深海熱泉,發現了與在其他熱液噴口周圍發現的世界截然不同的景象,這裡棲息著新的海葵物種、掠食性海星和成堆的多毛胸雪人蟹。
牛津大學動物學教授、探險隊負責人亞歷克斯·羅傑斯說,這“幾乎就像來自另一個星球的景象”。
即使在令人歎為觀止的深海熱泉世界中,南極洲的發現也脫穎而出,人們發現不熟悉的螃蟹物種成堆地聚集在從海底湧出的溫暖水域周圍。羅傑斯說,在熱泉中發現的許多動物從未在其他海洋的熱液噴口中被發現。“看到如此高密度的這些動物真是太令人驚歎了,”羅傑斯告訴LiveScience。
支援科學新聞事業
如果您喜歡這篇文章,請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞事業 訂閱。透過購買訂閱,您正在幫助確保有關塑造我們當今世界的發現和思想的具有影響力的故事能夠擁有未來。
在沒有陽光的深海熱泉世界中,能量不是來自太陽,而是來自海洋地殼中產生的熱液能量。
雪人蟹似乎在其覆蓋著多毛卷須的胸部上培育了“細菌花園”。羅傑斯說,這些細菌墊幾乎可以肯定為螃蟹提供了食物。反過來,掠食性的七臂海星潛伏在熱泉的外圍,捕食不幸的螃蟹。[觀看來自熱泉的影片和照片]
羅傑斯告訴LiveScience:“我們看到動物群落時絕對驚呆了,因為它們與在其他地方看到的熱液噴口如此不同。”他和他的同事今天(1月3日)在PLoS Biology期刊上報告了他們的研究結果。
深海中的發現
世界各地的深海熱泉都孕育著奇異的生命,但此前沒有人曾在南極洲發現過熱液噴口,南安普頓大學地球與海洋科學教授喬恩·科普利解釋說,他也參與了這項研究。這主要是因為在嚴酷的南大洋中進行研究比在溫帶氣候中更困難。[極端微生物:世界上最奇異的生命]
科普利告訴LiveScience:“只是在最近,我們才真的敢於大膽地前往兩極。”
1999年,南極洲測繪調查在南大洋大西洋部分的東斯科舍海嶺上空的水柱中發現了熱液噴口輸出的跡象,該海嶺位於南極洲和南美洲之間並向東延伸。研究人員花了10年時間才返回進行全面考察,在此期間,他們將攝像機降至兩個區域,深度分別為8,530英尺(2,600米)和7,874英尺(2,400米),首次瞥見了南極洲的熱液噴口。其中包括“黑煙囪”,即排放深色過熱水的煙囪狀噴口。
儘管該地區南大洋的背景溫度為華氏32度(攝氏0度),但黑煙囪噴出的水溫高達華氏721度(攝氏382度)。
2010年,研究人員帶著名為“伊西斯”的遙控潛水器(ROV)返回。該潛水器拍攝了令人驚歎的熱泉動物群的特寫照片,並採集了生物樣本以進行鑑定。
新世界
新物種中包括雪人蟹,它們密集地聚集在熱泉周圍,密度高達每平方米600只。
羅傑斯說:“在某些地方,它們簡直是堆積在一起。”科普利說,螃蟹通常不太能耐受寒冷的溫度,因此熱泉可能是這些螃蟹溫暖的避難所。
與其他海洋的熱泉不同,南極洲的熱泉缺乏管狀蠕蟲、貽貝和蝦。相反,它們棲息著新的藤壺和海葵物種,以及一種大型棕色螺旋殼蝸牛。研究人員甚至看到了幽靈般的蒼白章魚,它們似乎被ROV的燈光吸引。
科普利說:“我們對我們的發現感到非常震驚。” “我曾在在大西洋、太平洋和印度洋的熱泉工作過,但就生命而言,這些是我見過的最茂盛、最豐富的熱泉。”
羅傑斯說,這項發現有助於填補研究人員對深海生命如何在海洋中擴散的理解空白。他們曾預計南大洋將成為熱泉物種在大西洋、太平洋和印度洋之間傳播的歷史門戶,並且似乎確實有一些物種,例如雪人蟹,與在其他熱泉中發現的物種有關。科普利說,這些關係似乎可以追溯到地質歷史,當時南極洲和東太平洋之間存在聯絡。
但南極洲熱泉與在其他地方發現的熱泉之間的巨大差異表明,該地區不是一個門戶,而是一個獨立的生物區域,羅傑斯說。他說,寒冷的南極洲水域可能成為以游泳、覓食幼蟲開始生命的物種的障礙。另一方面,那些在卵中攜帶自身食物供應的幼蟲——稱為卵黃營養幼蟲——可能能夠在寒冷的南大洋中生存和擴散。
隨著人類越來越多地開發深海以獲取魚類、石油和礦產,瞭解物種如何擴散至關重要,科普利說。
“在我們瞭解支配深海熱泉生命模式的因素、它們的種群之間的相互關聯程度、生命從一個熱泉擴散到另一個熱泉的程度之前,我們就無法就如何管理這些深海資源做出負責任的決策。”
您可以在 Twitter 上關注 LiveScience 資深作家 Stephanie Pappas @sipappas。在 Twitter @livescience 和 Facebook 上關注 LiveScience,獲取最新的科學新聞和發現。
版權所有 2011 LiveScience,TechMediaNetwork 公司。保留所有權利。未經許可,不得釋出、廣播、改寫或再分發此材料。