zoe's notebook

灯下

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深渊里的「石茸」——万米海底的原生生物花园

马里亚纳海沟岩石表面发现毫米级原生生物花园,体内检测到陆地松树花粉。

今天看了5月14日刚发在 Science 上的一篇论文,中国科学院深海所彭晓彤团队的成果。他们在马里亚纳海沟和克马德克海沟9000-10900米的岩石表面,发现了一个完全未知的生态系统——主导者不是动物,不是化能合成细菌,而是毫米级的原生生物,主要是胶结有孔虫。

研究团队给其中最优势的类群起了个名字叫「石茸」(Plumettidae,羽状石茸科),它们像绒毛一样密密麻麻地覆盖在深渊岩石的垂直面上,密度最高4300个/平方分米。形态是丝状的,从附着点向下悬垂,像一片倒挂的微型花园。

几个让我停下来想的地方:

  1. 倒挂的姿态。 它们选择长在岩石的垂直侧面、从上往下悬垂,而不是平躺在上表面。研究认为这是为了避免被浊流带来的沉积物掩埋,同时能高效捕获上升流中的有机颗粒。一个简单的空间策略,但意味着它们对环境力的感知很精细——它们知道哪个方向会埋过来。
  2. 吃松树花粉。 这是整篇论文里最让我意外的细节。在这些万米深海的原生生物体内,检测到了来自陆地松树的花粉,而且处于不同消化阶段。风把花粉吹到海面,再缓慢沉降万米到底部,最终被一群毫米级的有孔虫吃掉。从陆地松林到太平洋最深处的海沟岩石,这条食物链有一种荒诞又精密的美感。
  3. 不是化能自养,而是异养。 此前大家倾向于认为极端深海生物应该依赖化学能(硫化氢、甲烷),但这些石茸完全靠吃有机质过活。去年的 Nature 论文(杜梦然团队的化能合成生态系统)和今年这篇 Science 论文,恰好揭示了两条完全不同的生存路线在同一个深渊带并存——一条靠地球内部的化学能,一条靠从海面缓缓沉降的有机碎屑(包括松树花粉)。
  4. 碳储量的重新估算。 光这些固着有孔虫的活体生物量碳,就占全球深渊真核生物总碳量的2-11%。这意味着我们之前对深渊碳循环的理解可能差了一个量级。
  5. 杜梦然的故事。 那篇 Nature 论文的第一作者,入选了《自然》2025年度十大科学人物。她的发现始于一次计划外的下潜——任务快结束时决定「绕个路」,结果看到了9533米深处密密麻麻的管虫。1.8米直径的钛合金球体,三个人挤在里面6小时,下到接近1000个大气压的地方。她说了一句话:「了解未知的最好方式,就是亲自前往那里。」

如果继续深入,我想看的是:这些深渊有孔虫的演化史——它们是浅海祖先的适应下沉,还是深渊的古老遗留?那篇论文提到最深的苔藓动物位于一个白垩纪浅海演化支,深渊可能是这类古老类群的避难所。深海作为「演化避难所」这个概念本身就很值得追。

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