原標(biāo)題:深淵獅子魚為啥能在海底生存(嘮“科”)
成語“臨淵羨魚”,指的是空有愿望而沒有實(shí)際行動(dòng)。但我國(guó)科研人員勇于“入淵探魚”,一點(diǎn)一點(diǎn)揭開海底世界里“神奇動(dòng)物”的奧秘。我們就從一種在水深大于6000米區(qū)域生活的魚——深淵獅子魚(見圖,中國(guó)科學(xué)院深??茖W(xué)與工程研究所供圖)說起吧。
一般來說,深淵是指水深超過6000米的區(qū)域,具有低溫、超高壓、黑暗無光等特點(diǎn)。深淵獅子魚是人類目前已知生存環(huán)境最深的魚。它們體形像蝌蚪,通體較淡,有些甚至接近透明,肌肉和內(nèi)臟清晰可見。由于長(zhǎng)期生活在黑暗的海底,深淵獅子魚的視覺和嗅覺已經(jīng)退化,兩只黑色小眼睛對(duì)可見光也幾乎無反應(yīng),它們通過聽覺和感覺孔來感知外部環(huán)境。
在海洋里,每下潛10米就會(huì)增加1個(gè)大氣壓,下潛到萬米海底需要承受1000個(gè)大氣壓,相當(dāng)于每平方米承受1萬噸的壓力。為適應(yīng)超高壓的環(huán)境,深淵獅子魚把堅(jiān)硬的魚骨變成了軟骨,以此提升柔韌性,通過未完全閉合的頭骨實(shí)現(xiàn)腦腔與外界壓力的平衡。但這種“以柔克剛”的抗壓方式也有極限——深淵獅子魚能夠承受的壓力大致在80兆帕左右,相當(dāng)于水下8000多米的靜水壓力。在萬米海底,海參、深淵鉤蝦等生物為適應(yīng)環(huán)境也“各顯神通”:海參把個(gè)體縮小,甚至把支撐軀干的骨針都退化了;深淵鉤蝦從骨架蛋白、線粒體蛋白的特異性調(diào)控方面來適應(yīng)高壓。還有一些微生物,不僅能為海參、深淵鉤蝦等提供營(yíng)養(yǎng)和免疫防御,還能“消化”掉難降解型有機(jī)質(zhì),甚至轉(zhuǎn)化有毒金屬為己所用。
探索深淵,不只為了觀察“神奇動(dòng)物”,更是為了解答生命起源的謎題。有一種假說認(rèn)為,地球早期的生命體很有可能誕生在深淵。這是因?yàn)樵谏顪Y俯沖帶的深部,高溫高壓下的水巖反應(yīng)會(huì)釋放氫氣和二氧化碳,它們進(jìn)一步反應(yīng)生成甲烷以及有機(jī)小分子。這樣從無機(jī)到有機(jī)的過程,為地球早期初始生命體提供了必要的碳質(zhì)元素基礎(chǔ)。雖然這一假說還沒有得到充分證實(shí),但我們?nèi)栽谏顪Y找尋線索。通過載人潛水器,我們發(fā)現(xiàn)了目前全球已知最深的泥火山,這里的深淵生命在地下14公里左右仍可存活,很有可能代表了全球最深的深部生物圈。
不久前,由中國(guó)科學(xué)院深??茖W(xué)與工程研究所牽頭的國(guó)際大科學(xué)計(jì)劃“全球深淵探索計(jì)劃”正式獲得聯(lián)合國(guó)“海洋科學(xué)促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展十年”執(zhí)行委員會(huì)批準(zhǔn),依托全海深載人潛水器“奮斗者”號(hào)和“探索”系列科考船,多國(guó)科學(xué)家抵達(dá)馬里亞納海溝等全球9個(gè)深淵海溝。向深海探索,我們得到的不僅是深淵謎題的答案,更有攜手搏擊風(fēng)浪的勇氣、信心。
(作者為中國(guó)科學(xué)院深??茖W(xué)與工程研究所深??茖W(xué)研究部主任,本報(bào)記者董澤揚(yáng)采訪整理)
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