——中国科学院团队《自然》发文颠覆深海认知，发现9533米全球最深化能群落

黑暗深渊里的生命曙光

在地球最深邃的角落——西北太平洋9533米的海沟底部，一片被阳光永远遗忘的黑暗世界中，科学家们通过”奋斗者”号载人潜水器的镜头，目睹了一场颠覆认知的生命奇迹：以化能合成为能量基础的群落在此蓬勃生长。这些不依赖阳光、仅靠地质流体中的化学物质维持生命的管状蠕虫与双壳类生物，构成了目前已知全球最深、规模最大的深海生态系统。这一由中国科学院深海科学与工程研究所领衔的国际团队完成的突破性发现，于7月30日发表在国际顶级学术期刊《自然》上，不仅重新定义了生命在极端环境中的生存极限，更揭开了深海碳循环机制的神秘面纱。

万米深渊的首次突破：化能合成群落的全球最深记录

1. 探索历程：从推测到实证

深渊带（深度6000米至近11000米）作为海洋中最未被探索的区域之一，长期以来因极端高压（约1000个大气压）、永久黑暗及低温（接近0℃）被视为生命的”禁区”。尽管科学家曾推测化能合成群落可能存在于此类环境中，但此前仅在少数较浅海沟（如马里亚纳海沟约8000米处）发现过零星案例。

此次研究聚焦于千叶-堪察加海沟与阿留申海沟，科研团队通过”奋斗者”号在跨越2500公里的海底区域开展系统性探测，最终在9533米深处发现了连片分布的化能合成群落。这些群落沿地质断层分布，依靠上涌的富硫化氢和甲烷流体生存，形成了绵延数公里的”生命绿洲”。

2. 群落构成与适应性：极端环境下的生存策略

该群落主要由深海管状蠕虫（如Riftia类近缘物种）和双壳类软体动物组成。其中，管状蠕虫通过体内共生的化能自养细菌将硫化氢氧化为能量，而双壳类则依赖过滤流体中的化学物质维持代谢。研究团队还发现了多个未被描述的新物种，其独特的生理结构（如抗压外骨骼、高效物质交换器官）为揭示极端压力适应机制提供了关键线索。

“这些生物在万米深渊中构建了完整的能量传递链条，其存在证明化能合成生态系统可延伸至地球已知最深处。”论文通讯作者、中国科学院深海所研究员张海滨指出，”它们的代谢途径可能完全不同于浅海同类，未来或为生物技术提供全新灵感。”

挑战传统认知：深渊碳循环的隐秘引擎

1. 甲烷来源的颠覆性发现

通过地球化学分析，研究团队揭示了一个惊人的事实：深渊海底的甲烷并非如先前认为的来自上层海洋沉积物的分解，而是由埋藏在沉积层深处的微生物活动产生。这些微生物在高压环境下将有机质转化为甲烷，并通过断层系统输送至海底，形成大规模天然气水合物储库。

“这意味着深渊之下存在一个活跃的深部生物圈，它不仅是碳转化的‘工厂’，更是全球碳循环的重要参与者。”论文第一作者、深海所副研究员李娜解释道。这一发现直接挑战了传统模型中”深渊碳输入主要依赖表层沉降有机颗粒”的观点。

2. 化能合成生态系统的核心地位

长期以来，科学界普遍认为深渊生态系统依赖上层海洋沉降的”海洋雪”（有机碎屑与动物残骸）。然而，本次研究证实，化能合成群落通过自主固定无机碳（如二氧化碳），在深渊碳固定中扮演着远超预期的角色。初步估算显示，仅千叶-堪察加海沟的化能合成区每年即可固定数万吨碳，其规模足以影响区域乃至全球的碳收支平衡。

“这就像在深海底部发现了一个‘隐形引擎’，它悄无声息地驱动着碳的转化与储存。”李娜强调，”理解这一机制对预测气候变化下的深海响应至关重要。”

技术突破与全球合作：”奋斗者”号照亮深渊无人区

1. 载人深潜的关键作用

此次发现离不开”奋斗者”号的卓越性能。作为当前全球下潜深度最大的作业型载人潜水器（设计极限11000米），其搭载的高清摄像系统、机械臂采样装置及原位化学传感器，使得科研团队能够直接观测群落结构、采集流体样本并实时分析环境参数。

“在万米深度下，每一次下潜都是与时间的赛跑。”参与下潜任务的科学家王磊回忆，”‘奋斗者’号提供了稳定的作业平台，让我们能在极端环境中完成复杂的科学任务。”

2. 国际合作的里程碑

作为”全球深渊探索计划”（GHEP）的核心项目，本研究联合了来自美国、日本、德国等国的12家科研机构，整合了地质学、微生物学、生态学等多学科技术。GHEP计划为期十年，旨在通过国际合作系统探索全球深渊带的奥秘，而此次发现标志着该计划取得阶段性重大突破。

“深海探索没有国界，只有共享知识才能解锁地球最后的秘密。”中国科学院深海所所长丁抗表示，”未来我们将继续推动深渊数据库的开放，促进全球科学家共同应对气候变化等挑战。”

深远意义：从科学发现到人类未来

1. 重新定义生命极限

此次发现将化能合成生命的生存深度纪录从约8000米扩展至9533米，进一步拓展了人类对生命适应性的认知边界。研究团队推测，在其他深海海沟（如秘鲁-智利海沟、克马德克海沟）可能存在类似甚至更极端的生态系统，为后续探索指明方向。

2. 深海资源与生态保护启示

化能合成群落及其关联的深部生物圈，不仅蕴含独特的生物基因资源（如耐压酶、新型代谢途径），还可能成为深海矿产资源（如天然气水合物）形成机制的关键环节。与此同时，研究呼吁加强对深渊生态系统的保护，避免人类活动（如深海采矿、污染）破坏这些脆弱而重要的生态单元。

3. 气候变化的深层关联

深渊碳循环的复杂性提示，全球变暖可能通过影响表层生产力、沉积物输运等途径间接改变深渊生态系统的功能。深入研究这些机制，有助于更精准地预测未来海洋碳汇能力的变化趋势。

结语：向更深处的科学远征

“奋斗者”号在万米海底发现的化能合成绿洲，不仅是科学探索的里程碑，更是人类敬畏自然、追求真理的象征。正如张海滨研究员所言：”每一次对深渊的凝视，都在提醒我们地球生命的顽强与多样。未来，我们将继续向更深、更暗的领域进发，揭开更多未知的奥秘。”

随着”全球深渊探索计划”的深入推进，这片占据海洋面积近一半的神秘地带，正逐步褪去其未知的面纱。而每一次发现，都将为人类理解地球系统、守护蓝色星球提供更坚实的科学支撑。