深渊海沟科学之谜知多少

国际海洋界把海面6000米以下的地方称为深渊区。中国“彩虹鱼”2018马里亚纳海沟海试与科考团队首席科学家刘如龙日前告诉记者，尽管深渊区面积仅占全球海底总面积的1%到2%，但巨大深度构成了独特的海洋生态系统，有许多科学之谜尚待探索。

刘如龙介绍说：“深渊区主要有海沟和海槽两种地形。目前全球已发现46个深渊区，包括33条海沟和13个海槽。33条海沟中有26条分布在太平洋，马里亚纳海沟是全球最深的海沟。”

科学家过去曾以为，海面6000米以下的地方，由于超高的静水压力、缺乏阳光和食物供给，加之特殊的海底地形、剧烈的构造活动等多种极端环境因素，是一片死气沉沉、与世隔绝、毫无生命活力的世界。然而，随着人们对深渊展开科学调查，这些认识正在被颠覆。

据刘如龙介绍，早在20世纪四五十年代，苏联和丹麦的科考调查船就曾经对全球13条深度超过6000米的海沟开展了一系列调查。科学家在其中8条海沟发现了300多个新物种，其中三分之一以上的新物种都只存在于深渊环境。这些发现使科学家认识到，黑暗的深渊世界生活了极其独特的“深渊生物群落”。

随着深海调查技术进步，全球近年来又陆续开展了多项大型深渊调查活动，发现了更多深渊新物种，深渊生物量和生命活力也远超预期。例如，在深度超过10000米的汤加海沟，科学家发现了成千上万只端足类生物；在最大深度约8000米的阿塔卡马海沟，小型底栖生物的密度可达每平方厘米6378只；在10542米的千岛海沟，中小型底栖生物的丰度甚至高于附近较浅的海底平原。

随着深渊考察不断深入，“鱼类分布的最大深度”这一科学悬案也不断有新的发现。目前，鱼类的分布最深记录一次次被刷新。科学家在马里亚纳海沟8145米深处已发现鱼类分布，在波多黎各海沟8370米深处还采集到鱼类样品，这是目前所知的鱼类分布最深记录。

深渊微生物的研究结果，同样也出乎科学家预料。研究发现，深渊生物圈中微生物的丰度、多样性以及活性均非常高，绝非想象中的“死气沉沉”。通过对马里亚纳海沟沉积物分析，科学家发现，地球海洋最深处的微生物群落保持着极高的代谢活性。

在深渊海沟，科学家还观察到一些令人诧异的生命现象。例如，生活在深渊环境的端足类生物，“个头”明显比浅海中的同类大得多。人们曾在克马德克海沟7000米处捕获到体长达35厘米的端足类生物，而在浅海区生活的亲缘物种，体长仅几厘米。

又如，科学家过去曾认为，在“碳酸钙补偿深度”以下的海域，因为碳酸钙以溶解态存在，以碳酸钙为主要结构组分的生物，如有孔虫、珊瑚、甲壳类等都无法生存。然而，科学家却在深渊调查中，在“碳酸钙补偿深度”以下发现了类似生物。

“在庞大的海洋生态系统中，海面6000米以下的深渊生物特立独行，”刘如龙说，“在充满未知的深渊，还生活了哪些种类的海洋生物？它们如何适应巨大的海水压力？有哪些独特的生理机制和特殊基因？这些都是海洋生物学家要解开的科学之谜，也是我们此次前往马里亚纳海沟开展科学调查的目的。”