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日本海溝深處驚現螺旋狀洞穴與生命奇蹟

最新研究顯示,位於太平洋深處的日本海溝底部,竟然存在著大量複雜的洞穴結構,以及生命適應極端環境的驚人證據。這些發現顛覆了我們對深海生態的認知,揭示了生命在最嚴苛條件下的頑強生存之道。

根據《自然通訊》期刊於2月18日發表的研究,科學家們利用X射線掃描技術,首次在深度達7.5公里的日本海溝底部發現了錯綜複雜的洞穴網路。這些洞穴由深海生物挖掘而成,其中最引人注目的是一種螺旋狀的隧道結構,展現了深海生物的驚人適應能力。

研究指出,這些生物之所以能在如此極端的環境中繁衍生息,主要得益於來自上層海洋的沉積物輸送。所謂的濁流——攜帶懸浮顆粒的強勁水流——將富含氧氣和營養物質的沉積物帶到海溝底部,為深海生物提供了生存所需的關鍵資源。

長期以來,科學家們認為海洋的「超深淵帶」(深度介於6至11公里之間)由於極高的壓力、低溫和食物稀缺,幾乎不適合生命生存。然而,這項新研究證實,即使在海洋最深處,也存在著豐富多樣的生物群落。

「令人驚訝的是,海洋最深處的生態系統比周圍的深海平原更加活躍,支援著更多樣化的底棲生物群落,」研究主要作者、芬蘭地質調查局的Jussi Hovikoski和Joonas Virtasalo在給《Live Science》的郵件中表示。

研究團隊分析了來自日本海溝底部的20個沉積物巖芯,並使用X射線掃描技術獲得了詳細的剖面影象。這些影象首次揭示了深海生物挖掘的複雜洞穴結構。某些洞穴由於微生物產生的礦物質(如黃鐵礦)沉積而得以儲存,這些高密度礦物質在X射線CT影象中清晰可見。

研究還發現,定期從上層海洋輸送的沉積物對日本海溝底部的動植物和微生物群落的生存和再生至關重要。這些沉積物的影響可以比擬為森林火災的效果,雖然最初可能使生物窒息,但一旦塵埃落定,富含營養的沉積物就會重置環境引數,吸引周圍的生物前來棲息。

研究人員指出,海參等機會主義物種在沉積物輸送結束後會迅速聚集到新沉積區,利用其中的營養和氧氣。隨著時間推移,這些生物會耗盡新鮮沉積物中的氧氣和營養,隨後由適應低氧環境的微生物接管,進而吸引以這些微生物為食的無脊椎動物。

這種迴圈每當大量沉積物落到海溝底部時就會重複一次,透過不斷輸送營養和氧氣,使整個深海生態系統受益。研究人員總結道:「由於大量沉積物流動,海溝中的底棲生物群落的物種組成和活動都比周圍的深海海底更加多樣化。」