南极洲下方的水域是地球上最不适宜居住的环境之一——至少我们是这么认为的。
天色漆黑,气温低于零度; 然而,当科学家在远离光线和温暖的南极冰架上钻探时,他们发现了一块海底巨石,里面栖息着一些我们以前从未见过的物种。
在类似的地点也曾发现过一些生物体,但这一发现标志着第一次在这种恶劣的环境中发现了附着在一个地方生活的固定生物,例如海绵。
“这一发现是那些幸运的意外之一,它将想法推向了不同的方向,并向我们展示了南极海洋生物非常特别,并且令人惊讶地适应了冰冻世界。”生物地理学家休·格里菲斯说英国南极调查局的。
巨石。 (Huw Griffiths 博士/英国南极调查局)
南极冰架是与南极大陆主要陆地相连的永久性浮筏,它们绝对是巨大的。 它们的总面积超过 150 万平方公里——约占南极大陆架的三分之一。
由于它们下面的环境非常不友好,而且到达它也非常困难,所以我们对它的探索很少。 一般来说,科学家们会在冰上钻孔并降低设备来观察下面的情况。
从其中八次钻孔调查中,我们知道冰下有生命,通常以小型移动生物的形式存在,例如鱼、水母、蠕虫和甲壳类动物。 海绵等滤食动物在这里非常出乎意料,因为距离可能进行光合作用的地区很远。
但在菲尔希纳冰架下方——距冰架前端 260 公里(160 英里)、冰层深度 890 米、海底深度 1,233 米——这正是格里菲斯和他的同事所发现的。 他们在岩石上发现了一根有茎的海绵,另外15块没有茎的海绵,以及22个可能是海绵的身份不明的有茎生物,海鞘类,水螅, 藤壶,刺胞动物, 或者多毛类。
“我们的发现提出的问题远多于它所回答的问题,比如它们是如何到达那里的?”格里菲斯说。
“它们吃什么?它们在那里呆了多久?这些巨石上覆盖着生命的情况有多常见?这些是我们在冰架外看到的同一物种还是新物种?如果冰架消失,这些群落会发生什么?架子塌了?”
(Huw Griffiths 博士/英国南极调查局)
地球上的大多数生命依赖太阳生存。 光合作用位于食物链的最底层,植物和藻类等生物体利用阳光制造糖,而其他生物体要么吃植物,要么吃吃植物的生物体(或者吃吃植物的生物体的生物体,等等)在)。
但在阳光照射不到的黑暗深处,生物会采用不同的策略。 在喷出热量和火山化学物质的海洋热喷口周围,细菌依靠化学合成来制造糖,形成了类似食物链的基础。 化学合成生态系统也被发现于罗马尼亚的洞穴。
最近的研究发现,生活在冰川下的生物化学合成氢。 化学合成生态系统依赖甲烷在海洋中也有发现; 甚至还发现了甲烷泄漏南极海域。
格里菲斯和他的团队调查的巨石估计距离最近的光合作用区域有 625 至 1,500 公里。 因此,生活在那里的生物似乎依赖于某种形式的化学合成食物链,即使海绵是肉食类(尚未确定)。
找到答案的唯一方法是对生物体及其环境进行更详细的研究。 这是一个极具挑战性的前景。
“为了回答我们的问题,我们必须找到一种方法来近距离接触这些动物及其环境 - 而且这些动物位于 900 米的冰层下,距离我们实验室所在的船只 260 公里。”格里菲斯说。
“这意味着作为极地科学家,我们必须找到新的创新方法来研究它们并回答我们遇到的所有新问题。”
该研究发表于海洋科学前沿。