冷泉生态系统——海底的“沙漠绿洲”
海底“冷泉”是地球深海海底的一种极端环境。来自海底以下以二氧化碳、硫化氢或碳氢化合物(甲烷或其他高分子量的碳氢气体)为主的流体以喷涌或渗漏方式从海底溢出,温度与海水接近时,称为冷泉(ColdSeep)。
长期以来深海环境被认为是生命的禁区,那里阳光无法到达,光合作用不能进行,生物缺乏必要的食物来源。然而,在海底冷泉喷口,则存在以化能自养细菌为初级生产者的食物链,衍生成群落结构独特的生态系统,形成了一片深海海底的“沙漠绿洲”,且这可能就是生命的起源地之一。
在甲烷氧化细菌和硫酸盐还原菌的参与下,冷泉喷出的甲烷(CH4)气体发生甲烷厌氧氧化作用,为化能自养生物提供碳源和能量,维系着以化能自养细菌为食物链基础的冷泉生物群,并成为冷泉生态系统的初级生产者。在初级生产者基础上,繁衍着管状蠕虫、蛤类、贻贝类、多毛类动物以及海星、海胆、海虾等一级消费者和鱼、螃蟹、冷水珊瑚等二级消费者,它们最终被线虫类动物分解而回归自然,形成一套完整的冷泉生态系统。目前已经发现的冷泉生物包括海绵、腔肠、须腕、软体、节肢、腕足、棘皮、苔藓虫、有孔虫以及脊椎动物门在内的物种超过200种。
人类对冷泉的认识仅仅三十余年,在冷泉面前我们还只是个小学生,对于冷泉生态系统的认知,还需要人类不断的探寻。
翟滨青岛海洋地质研究所高级工程师
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