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news.sciencenet.cn 2026/5/20 13:35
�(wàn)米深淵發(fā)�(xiàn)“石茸”:被忽視的深海碳“熱點(diǎn)”
在國(guó)家重�(diǎn)研發(fā)�(jì)�、國(guó)家自然科�(xué)基金等項(xiàng)目資助下,中�(guó)科學(xué)院深??茖W(xué)與工程研究所(以下簡(jiǎn)�(chēng)深海所)主�(dǎo)�(shí)施的“全球深淵探索�(jì)�”,在�(huán)大洋洲周邊的七�(gè)深淵區(qū)�,發(fā)�(xiàn)了以原生生物占優(yōu)�(shì)的硬基底�(dòng)物區(qū)��5�14�,相�(guān)成果�(fā)表于《科�(xué)��
海洋最深的硬基底動(dòng)物區(qū)系優(yōu)�(shì)種(A-C.克馬德克海溝原位照片,示膠結(jié)性有孔蟲(chóng)新科——羽狀石茸科Plumettidae fam. nov.;D.馬里亞納海溝挑戰(zhàn)者深淵原位照�,形似羽狀石茸的未知有孔蟲(chóng)�(lèi);E,F(xiàn).克馬德克海溝樣品�(shí)�(yàn)室照�,E.深淵�(wǎng)足蟲(chóng)新種
Gromia hadalensis
sp. nov.,F(xiàn).奮斗者號(hào)苔蘚�(dòng)物新�
Pierrella fendouzhei
sp. nov.。比例尺,A,B,F(xiàn)�3 cm; C,D�10 cm;E�3 mm�。研究團(tuán)�(duì)供圖
深淵�(zhuān)指水深約6000-11000米的海溝區(qū)域。在深淵海溝溝壁、斷裂帶及俯沖海�,存在廣泛發(fā)育的硬質(zhì)基底�(huán)�。由于深淵巖石采集難度極�,科�(xué)界對(duì)棲息于這些硬質(zhì)基底表面的動(dòng)物區(qū)系缺乏系�(tǒng)�(rèn)�(shí)。本區(qū)系隸�6�(gè)門(mén),記�32�(gè)物種,大多為科學(xué)上的新物�,包括單房室有孔�(chóng)1新科和苔蘚動(dòng)物門(mén)1新科;棲息密度高�(dá)每平方分�4300�(gè)生物體,體型為毫米級(jí)。研究表�,該區(qū)系中最占優(yōu)�(shì)、呈絲狀�(jié)�(gòu)�“神秘”生命形式為營(yíng)固著生活的膠�(jié)有孔�(chóng)�(lèi),研究人員稱(chēng)其為“石茸”,這對(duì)于大多數(shù)海洋生物研究人員而言,是一�(gè)極為陌生的新�(lèi)群。石茸樣品�(gè)體小、結(jié)�(gòu)�(jiǎn)�、形�(tài)特征�,體�(nèi)含大量沉積物顆粒,目�(biāo)DNA總量極低、序列組裝難度高,其生物�(xué)歸屬曾困擾學(xué)�(shù)界多年�
在所�(kāi)展的硬質(zhì)基底研究潛次�,研究團(tuán)�(duì)未發(fā)�(xiàn)管蟲(chóng)、雙殼類(lèi)等化能合成生�(tài)系統(tǒng)指示�(lèi)�;通過(guò)宏基因組和宏DNA條形碼測(cè)�,也未在幾�(gè)�(yōu)�(shì)種(含石茸)體內(nèi)檢測(cè)到已知的化能自養(yǎng)共生微生�。相�,在區(qū)系的多種�(dòng)物中檢測(cè)到來(lái)自陸地松�(shù)的花�,不少花粉顆粒處于被消化的不同階�,表明該區(qū)系的�(yíng)�(yǎng)�(lèi)型為異養(yǎng),不支持此前提出的化能自�(yǎng)生物假說(shuō)�
基于98�(gè)“奮斗�”�(hào)載人深潛器潛次的海底原位影像與樣�,研究人員發(fā)�(xiàn),這一由原生動(dòng)物占�(yōu)�(shì)的區(qū)系廣泛分布于�(huán)大洋洲周邊的七�(gè)深淵區(qū)�,尤其見(jiàn)于克馬德克海溝和馬里亞納海溝水深9000-10898米處。結(jié)合近三年深淵�(tuán)�(duì)的其他航次,該區(qū)系同樣廣泛分布于阿留�、庫(kù)�(yè)-勘察�、普伊斯�、阿塔卡�、穆紹等其他五條海溝,表明其可能普遍存在于全球深淵環(huán)境。估算顯�,這類(lèi)固著性有孔蟲(chóng)提供的活體生物量�,約占全球深淵總真核生物量碳�2%-11%,是全球深淵海溝中長(zhǎng)期被忽視卻十分活躍的�“熱點(diǎn)”,為深海碳循�(huán)研究提供了新�(rèn)知,有助于未�(lái)重新�(píng)估深淵生�(tài)系統(tǒng)的碳周轉(zhuǎn)潛能與生物泵效率�
該研究刷新了多�(gè)海洋�(dòng)物類(lèi)群的極限生存深度,包括已知最深的苔蘚�(dòng)物(9981米)、缽水母水螅體(9982米)及水螅水母水螅體�9195米)。其中最深的苔蘚�(dòng)物隸屬于該門(mén)�(lèi)的一�(gè)古老演化支,最早發(fā)�(xiàn)于白堊紀(jì)淺海地層,深淵可能是其避難所�
海溝V形地形促使有�(jī)�(zhì)沿溝壁向軸部輸�,濁流頻繁沖刷巖石表�。為�,在生態(tài)策略�,這類(lèi)膠結(jié)有孔�(chóng)多棲息于受水流影響較小的巖石垂直�(cè)表面,蟲(chóng)體從附著�(diǎn)向下懸垂——這種“倒掛”姿態(tài)可能為避免被濁流掩埋,同�(shí)高效捕獲上升流中的有�(jī)顆粒。這些深淵硬基底動(dòng)物區(qū)系的生物多樣�、生物地理學(xué)、功能生�(tài)�(xué)及其在全球碳循環(huán)中的作用,仍有待�(jìn)一步研究�
論文第一作者為深海所副研究員宋希�,通訊作者為深海所研究員彭曉彤,合作單位包括新西蘭地球科學(xué)研究所、英�(guó)�(guó)家海洋中心、英�(guó)自然歷史博物�、德�(guó)巴伐利亞自然歷史博物�、維也納大學(xué)、印度尼西亞�(guó)家研究與�(chuàng)新署、清華大�(xué)、廈門(mén)大學(xué)、中�(guó)科學(xué)院軟件研究所��
“全球深淵探索�(jì)�”是由深海所�(fā)起、為期十年的�(lián)合國(guó)海洋十年科學(xué)�(jì)�,致力于探索全球海洋最深區(qū)域,其前身為“全球深淵深潛探索�(jì)�”。該�(jì)劃依�“奮斗�”�(hào)全海深載人潛水器等深潛技�(shù)裝備,開(kāi)展深淵地�(zhì)、生命與�(huán)境系�(tǒng)科學(xué)研究�
相關(guān)論文信息�https://doi.org/10.1126/science.aea7086