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浙科学家从千米洋底带回惊奇 陆地上全都看不到

2013.1.15

  4000米洋底蜂窝般密集盲虾扑向黑烟3000米洋底藏着一条恐龙时代的河流

  浙江科学家从洋底带回了怎样的惊奇?

烟囱口附近获取的蟹标本

热液口盲虾样品

海底热液硫化物样品

3000米海底世界

海底热液硫化物样品 

  仲春三亚起航,隆冬青岛归来,历经245天,中国大洋科考主力船舶“大洋一号”首次绕着非洲大陆走了一圈,把大西洋、印度洋海底探了个究竟。位于杭州的国家海洋局海洋二所担纲科研大洋科考重任,首席科学家陶春辉是浙江德清人,昨天,他在青岛港码头和我们分享来自大海深处的新发现。

  陆地上找不到这样的古河

  有关恐龙时代的科幻影像中,河流、沼泽遍布。相对于地球46亿年年龄,河流的寿命可谓昙花一现,如今,地球上没有一条河流保持着恐龙年代的模样,它们要么化作高山,要么化作平原,要么深埋于海底。留在陆地上的河流,风吹雨打,沙填土堆,掘地千米,也难找到当年河床的痕迹。古老的河流,只有被数千米深的海水所覆盖,躺在恒温、恒湿、无风、无雨、少有动植物的静谧之处,才可能幸存。

  去年夏天,大洋一号迎来中国科学家和尼日利亚科学家联手,它在尼日利亚西侧的大西洋中转悠了8天。尼日利亚是西非的大国,临近东大西洋,该国周边的海底从未有人细细打探。海洋二所研究员唐勇为约两万平方公里(浙江陆地面积的1/5)的海域做“CT扫描”:科考船同时向海底发出169束声波,最多覆盖10平方公里的海域,声波在不同密度、深度的海水中的传播速度不同,依照声波走向海底再回到轮船的时间长短,就能测出各处水深,科考船在这片海域巡航一圈,两万平方公里的海底就被类似CT扫描的声波看了个一清二楚,依照着海水的深浅,一幅海底地形图跃然纸上。

  唐勇在海底地形图上找到惊喜:这块海底有块200多公里长的伤疤,从尼日利亚拉各斯市的海滨向西南方向延伸,最宽处有1公里,最高处离海平面约100米,最低处在海面之下3500米。让我们来做个假想,把这片海水抽干,这条伤疤就是条雄奇的河流,它的源头站立在海拔3400米的高原,一路向西南方向俯冲而去,奔流200公里后,河床的高度降了3000多米。因巨大的高差,200公里沿途还形成了瀑布,河水从150米高处倾泻。类似当今地球陆地上的河流,这条河流的雄奇堪比长江上游的金沙江,这条发源于海拔5000多米唐古拉山的母亲河,流出青藏高原,在云贵高原蜿蜒,高度一下子降了3000米,在滇西也形成汹涌的虎跳峡。金沙江还拥有着和尼日利亚海底河流大致相同的宽度。

  虽说相似,但金沙江若是和洋底古河比年龄,只能算是婴儿。长江诞生于地球不过6000年,而依照海底打捞上的河床岩石分析,这条深埋海底的古河形成于7000万年前。那时是白垩纪,恐龙时代正走向尾声。

  找到活烟囱也找到死烟囱

  在陆地上,有不时喷发的活火山,也有早已停止喷发的死火山,在大洋深处,类似火山喷发的是黑色、白色或黄色的烟囱。

  找到这些喷涌的烟囱,就能窥探来自地球深处的奥秘,涌上海底的金属也有可能成为人类的新矿床。陶春辉说,这样的喷涌一般持续数千年到万年,找到活的烟囱,当然壮观,但若是想挖矿,死烟囱经过多年喷涌后,蕴藏着更大财富。虽说在三五千米深的海底打捞矿产,听起来甚为不易,如今也没有一个国家实现商业化运作。但一旦真把这些矿石十万吨百万吨地打捞上来,它们的前景可观,比方说,陆地上的铜矿,1吨矿石中提炼出5公斤铜已算富矿,海底矿床则可提炼50到150公斤。

  活烟囱喷发着烟雾,它能让方圆数公里的深层海水发生细微变化,比如说水温上升0.02摄氏度,海水能见度略有下降,这些细微变化人体难以察觉,但投入深海的精密仪器可以窥见,而死烟囱已完全静默,它周围的海水没有异常,找它们更为不易。这次,大洋一号仅用了5天就在西北印度洋发现死烟囱,这是人类第一次在这块海域发现死烟囱。科学家用船拖着海底摄像机前行,用眼睛实现了大海捞针的壮举。在大西洋中部发现的两处活烟囱,也填补了人类在相关海域寻找烟囱的空白。

  那里是生命的起源吗?

  凭借中国人自己研发的水下机器人,中国科考人首次拍下了清晰的海底烟囱喷发视频。视频的景象让人惊叹,在那个曾经被视作生命禁区的地方,数以万计的白色盲虾飞蛾扑火般绕着喷涌而出的黑烟撒欢,在烟囱周边,四处散落着冷却凝固而成的金属矿石,矿石上,密密麻麻挤着盲虾,其密集程度超过马蜂窝,将这块海底装扮成白色的世界。盲虾的样子近似普通对虾,只是生活在暗无天日的深海底,它们依照“进化论”舍弃了眼睛。

  在有的烟囱四周,密密麻麻爬着的是另一种更为奇特的生物,管状蠕虫。塑料水管我们不陌生,蠕虫的软体动物也不陌生,但若是软体动物住进了白色塑料水管,并将水管当成了生命的一部分,你就实在难以分辨它是生物还是非生物。

  冰冷,能压碎钢铁的水压,漆黑……3000米以下的海底曾经被认为没有生命存在,之后尽管发现奇特鱼类,但深海底的居民密度实在稀疏。在视频中亲眼见到如此热闹的水底动物世界,出乎所有人的意料。从事大洋科考数十年的陶春辉说,依照目前的发现,这样的热闹仅存于烟囱附近。

  有人大胆猜想,这里会不会是生命的起源,高温的热液、剧毒的硫化物,这和地球生命起源时的环境相当近似,这样的环境在陆地上早已消失,却残留在了大洋深处。

  事情果真如此吗?关于这个有些魔幻的生命世界,还有太多未解之谜。没有氧气,微生物靠吃喷涌的硫为生,高等动物吃微生物,硫代替了碳,成为构成生命的主打元素,构建于光合作用之上的生命机理将被颠覆吗?一处海底烟囱寿命不过万年,万年之后,没有了喷发的硫,这些依赖硫生存的动物是不是会集体死去?若它们没有死去,就得寻找另一处活着的烟囱,但海底的烟囱分布如此稀疏,两座烟囱之间动辄距离数百上千公里,移动缓慢且没有眼睛的怪物们该怎样迁徙?若它们真的无法迁徙,当一处新的烟囱开始喷发时,哪儿来的动物和植物的遗传物质,让这里一点点繁衍成拥挤的生物乐园?

  粉红鞋垫是动物盲虾觅食不靠嘴

  在视频中,样子最奇特的是间或闪过的大个子。几条半米多长,类似带鱼的长条状白色鱼类冲向盲虾群,咬住盲虾咀嚼起来。水中,一只粉红色鞋垫在飞翔。难道这是水面上一位女士的鞋垫不慎落水,经过长途旅行抵达3000多米海底?仔细分辨,这只鞋垫竟在蠕动着前行,它蠕动的姿态类似毛毛虫。鞋垫两头尖,中间宽,呈现不规则椭圆,腹部长着一对小翅膀,肚子上还有疑似嘴巴的一道道口子。专家确定,那是一种此前从未被发现的软体动物。

  虽说样子不算古怪,数量也最多,但盲虾身体里藏着最多奥秘。科学家发现,盲虾觅食基本不靠嘴巴,它的绒毛状鳃部寄生着无数细菌,这些细菌吃硫化物为生。盲虾并不吃掉细菌,但细菌通过化学合成的氨基酸等营养物源源不断进入盲虾体内。盲虾的身体表面并无异常,营养物质怎样穿透它的甲壳进入身体,这依然是个未解之谜。

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