提到海洋生物,很多人首先想到的是魚、蝦、貝、海帶等。正在南大西洋執(zhí)行中國首次環(huán)球海洋綜合科考的“向陽紅01”船,所調(diào)查的海洋生物卻遠(yuǎn)不止這些。那么,南大西洋是一座怎樣的“瘋狂生物城”?
浮游生物:初級(jí)生產(chǎn)者
在船上的實(shí)驗(yàn)室,由24個(gè)柱狀采水瓶和多個(gè)傳感器組成的圓形設(shè)備格外亮眼。這個(gè)簡稱CTD的儀器能夠準(zhǔn)確探測(cè)海水的鹽度、溫度和深度,科研人員用它采集海平面至200米深的海水以研究浮游生物。
浮游生物包括浮游植物和浮游動(dòng)物,它們?cè)诤V型ㄟ^洋流帶動(dòng)而漂移??蒲腥藛T取到海水樣品后會(huì)進(jìn)行過濾,浮游生物便留在了孔徑0.7微米的濾膜上。
“浮游植物需要光合作用,所以生活在陽光能到達(dá)的海水中,那兒的平均深度在200米左右。”國家海洋局第一海洋研究所生態(tài)中心的孫開明說。
隨著深海攝像拖體下潛,實(shí)驗(yàn)室的電腦屏幕便“現(xiàn)場直播”著神秘的海洋世界,肉眼可以看到一些體積較小的海洋動(dòng)物隨洋流漂動(dòng)。
“浮游植物的角色是初級(jí)生產(chǎn)者,通過光合作用進(jìn)行固碳,為浮游動(dòng)物提供了食物,而浮游動(dòng)物又會(huì)被魚類等其他海洋動(dòng)物吃掉。”他說。
微生物:看不見的生命
海洋浩瀚壯闊,而細(xì)菌、病毒、真菌等微生物無處不在。同樣來自生態(tài)中心的吳謖琦在太平洋、印度洋都參加過科考,他已采集到南大西洋12個(gè)深度的海水樣品,將比對(duì)分析這些“看不見的生命”在不同大洋的奧秘。
“微生物在海水中無處不在,每升水體至少有1000個(gè)細(xì)菌。”吳謖琦說。
利用帶有實(shí)時(shí)攝像功能的電視抓斗,“向陽紅01”船在約3000米深的海底獲取了不少玄武巖和軟泥,里面“藏”著大量微生物。
“海底沒有陽光,沉積物中的微生物通過化學(xué)自養(yǎng)作用將無機(jī)分子轉(zhuǎn)化為有機(jī)分子,改變了海底底質(zhì)成分,建立起其他海洋生物生存的基礎(chǔ),也提供了生源要素在自然界循環(huán)的重要方式。”吳謖琦說。
他表示,微生物與人類的生產(chǎn)生活息息相關(guān),例如深海環(huán)境孕育的微生物含有一些非常有價(jià)值的極端酶,在許多行業(yè)應(yīng)用前景可觀。
熱液生物:黑暗世界的奇跡
探查海底熱液活動(dòng)是本次科考在南大西洋海域的重要工作。在幾千米深的海底,存在一定數(shù)量的“海底黑煙囪”,它們由大洋地殼內(nèi)高溫?zé)嵋簢姲l(fā)至海底冷卻沉淀形成,噴出的高溫?zé)嵋毫黧w看似“黑煙”。
與“萬物生長靠太陽”的固有認(rèn)知不同,“海底黑煙囪”無光、無氧、高溫,卻孕育了繁盛的深海熱液生物圈。據(jù)大西洋航段首席科學(xué)家李傳順介紹,目前已發(fā)現(xiàn)的熱液生物達(dá)到10個(gè)門類500多個(gè)種屬。
在“向陽紅01”船已獲取的“煙囪體”樣本表面,肉眼可以清晰看到軟體動(dòng)物附著。在實(shí)驗(yàn)室,吳謖琦對(duì)一個(gè)長約20厘米的貽貝進(jìn)行了解剖。他表示,與近岸貝類相比,這個(gè)貽貝的鰓呈現(xiàn)明顯的紅色,這是為適應(yīng)熱液活動(dòng)區(qū)的發(fā)育結(jié)果。