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太平洋洋底发现与世隔绝的庞大生态系统

在大洋的板块交界地带,富含化学能的新生成岩石能够为洋底生态系统提供能量。

在大洋的板块交界地带,富含化学能的新生成岩石能够为洋底生态系统提供能量。

科学家在西北太平洋洋底发现存在一个与世隔绝的庞大生态系统。那里的微生物依靠岩石中化学成分与海水的化学反应提供能量,而不依赖阳光或能进行光合作用的生物产生的有机物来生存。

这种模式的生命形式,被称为“化能合成”生物。其实并不新鲜,之前曾在矿井中和海底火山口附近发现过。与之前不同的一点是,这次发现的依靠“化能合成”供能的生态系统极其庞大,或许是地球上最大的生态系统。

丹麦地质生物学家Mark Lever说:“我们知道,大洋地壳占据60%的地球表面积,平均厚度约6.5公里。因此,可以说地球上最大的生态系统不是靠‘光合作用’驱动的,而是靠‘化能合成’驱动”。

上世纪90年代,科学家在由玄武岩构成的大洋地壳上发现有大量的奇怪孔洞,大洋地壳是由融化的岩石在板块之间的裂缝中涌出并遇到海水冷却形成的,中间部分和两侧的化学成分迥异。中间的岩石是刚刚形成的,其中含有丰富的高能化合物,能够支撑微生物的发展。两侧部分的岩石形成于数百万年前,其中的富能化学成分已经消耗殆尽。

这种生态系统的基础是氢气,是由富含铁和硫的岩石与海水发生化学反应形成的。微生物可以利用氢气作为燃料把二氧化碳转变成有机物,同时产生甲烷等副产品,甲烷又可以支持其它微生物的生长,最终形成一个生命的网络。


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