东印度洋,5110米的漆黑深海里,“蛟龙”号碰见了年夜欣喜—本该趴于海底的海参,竟然于海水里游泳!这只平足目羽参晃着小身子“划水”的样子容貌,让科学家直呼头一回见到……
钟海绵像深海里藏了亿年的奇特灯笼,海鞭珊瑚甩着软枝于暗潮里轻轻晃,深海水虱慢吞吞从“蛟龙”号不雅察窗前途经……
“蛟龙”号是世界上第一艘7000米级的多人载人深潜器,曾经于马里亚纳海沟某段7062米水深处坐底乐成。随着它下海科考,恍如打开了一个个深海“盲盒”,每一一眼都是此前没人见过的独家画面——
1 太多新物种,还有有玄色的“蛋”
2025年4月,我到场“蛟龙”号的东印度洋航次出海,再次乘“蛟龙”号下潜深海考查,最年夜下潜深度达5110米。于如许的深度发明了悬浮海水中的游泳海参——平足目的羽参,还有有钟海绵、海鞭珊瑚、深海水虱等。
这让我难免想起第一次追随“蛟龙”号下潜的刺激与欣喜——2013年航次是“蛟龙”号第一个试验性运用航次,也是该深潜器的首航。我有幸到场了其首航序次一航段的考查,并作为“蛟龙”号第一个科学家团队的成员,负担了第一个深海海山下潜潜次的考查使命,成为第一名下潜至3500米以上级深海的科学家团队成员,这段履历终生难忘。
于第一航段40多天的考查中,“蛟龙”号履行了10个潜次的下潜使命,尚有重力取样、测深侧扫、采水等通例考查项目。科学家团队网络了年夜量考查数据及影像资料,收罗了极少量必须的地质及生物样品,年夜部门数据、影像及样品都是第一次得到。于采获的深海动物样品中,一半以上的物种为科学上的新种,陆续发表于专业学术刊物上。本次考查的海底区域均为人类初次考查,航段竣事后,考查过的冷泉区及海山区别别被定名为“蛟龙冷泉I号区”及“蛟龙海山区”。
按照航次规划及考查队摆设,我是7月3日履行的“蛟龙”号第58次下潜使命,考查所在于蛟龙海山区,最年夜下潜深度为3700米,这也是本航段“蛟龙”号初次下潜到3500米水深如下。
跟着“船面预备!”“最先下潜!”等一连串号令,“蛟龙”号被平稳开释到海面后,在上午8:00准时最先下潜。按照潜次规划,咱们潜向一座寂静了28万年的小火山的喷口正中心。于最最先的10米水深之内,从舷窗向外看去,潜器周围飘满了钻石般的晶莹的小气泡,的确美丽极了。0米、-5米、-10米、-20米……跟着“蛟龙”号仪表盘上水深数据的跳动,舷窗外的海水由漂亮的青绿色变为宝蓝色、深蓝色、黑蓝色,到100米深时,外面海水就基本上是漆黑一片了。逐渐地,眼睛顺应了外面的暗中,这时候,发光的浮游动物就映入眼帘,荧光点点,有的绿色,有的蓝色,有的红色,一晃,就往上飘已往了(与下潜的潜器做相对于运动)。从数目上看,1500米到2000米摆布看到的至多。
下潜到离海底50米时,潜航员打开了潜器的灯光,顿时,窗外一片光亮,有一些“海雪”向上飘去,咱们逐渐看清了潜器下方的情况,最先是土褐色的海底,徐徐地,海底情形愈来愈清楚,圆形、卵形、不法则的玄色的蛋状物密密麻麻地铺满了海底,巨细纷歧,小的鸡蛋、鹌鹑蛋巨细,年夜的跟鹅蛋、鸵鸟蛋差未几年夜。“锰铁结核!”——我险些脱口而出,从舷窗里远远地向外望去,整个海底漫山遍野铺满了这类结核,于下潜以前,不管是文献中还有是本航次的测深侧扫不雅测,均未发明这里竟然有锰铁结核——这但是本航段最主要的发明!
2 海参竟会游泳,“海雪”纷纷扬扬
潜器坐底后,仪表盘显示水深3557米。咱们看到,正于海底的锰铁结核上爬行的深海海百合、扎根结核上的海伞珊瑚、正于勾当的法克松棘虾、辛那参、平泥参等深海年夜型底栖动物,尤其是平泥参,是我第一次看到的会游泳的海参——以往只从文献中看到,深海里有会游泳的海参,而我只见过浅海的海参,是于石头上爬、底泥里钻的,想象不出这种蠕虫状动物是怎么游泳的?此次亲眼看到了!
只见这类平泥参身体双侧的皮肤延展出近似舌鳎鱼那样的鳍状组织,该组织的蠕动可以让整个参体脱离海底向前游动一段间隔,但很慢很笨很风趣的样子,不像舌鳎鱼那样矫捷快捷。除了了平泥参是紫色的——这也是深海年夜部门年夜型海参的体色,其他种别的动物年夜多出现惨白、纯白或者者红色。
完成为了小火山喷口底部的考查,咱们按潜次规划调解航向向喷口的东北标的目的驶去。按照下潜前的地形扫描可以看出,这个喷口于数万年前喷发后年夜致呈圆井形,其后,跟着地壳变更及底层海流的冲洗侵蚀,此刻的形态是一个近似簸箕的外形,西南的井壁已经经坍塌抹平,但东北处的井壁依然是立陡的峭壁。因为潜器紧贴海底航行,这里的“海雪”密度很高,跟着潜器的前行,灯光所到的地方,年夜片的“雪花”向后飞去,恍如置身东北那漫天飞雪的世界。“海雪”是海洋学家对于深海絮状有机物碎片的形象称号。“海雪”的重要构成部门是来自上层浮游生物、游泳动物的尸身、粪便形成的藐小颗粒。沉降时,藐小颗粒吸附或者者黏附于泥沙颗粒外貌或者者互相吸附,形成为了巨细不等的絮状物,年夜者如鹅毛年夜雪的雪片。“海雪”的沉降速率很是迟缓,每一年降落几厘米到几十米不等,是以,看上去于海水中是静止的。可当潜器航行于密度较高的“海雪”区时,因为相对于运动,“海雪”看上去就是飘飘洒洒漫天遍野的鹅毛年夜雪。深海的海绵、珊瑚等固着糊口的动物,经由过程过滤海水得到“海雪”有机物作为养分物,而海参等则经由过程年夜量吞食过滤下降到沉积物中的“海雪”有机物作为养分。是以,“海雪”密度高的深海区域,深海动物、微生物的数目就多一些,反之就少一些。从这一点看,除了了热液、冷泉等深海非凡的化能情况,绝年夜部门深海情况(包括海盆、海山、海沟等)中糊口的生物仍旧要靠海洋上层的生物提供养分,它们仍旧是阳光生态体系的主要构成部门。
3 发明雪莲海绵,漫山遍野铺满蛤及虾
很快,“蛟龙”号行驶到了喷口底部的东北侧,一堵陡立的峭壁映入眼帘,恰是喷井的内壁,只见上面危峰兀立,犹如用巨细纷歧奇形怪状的火山石垒砌的石墙。随后,潜器沿着峭壁向上升起,峭壁上竟然糊口着不少动物,有白色的长满长长“疣足”的鬼魂参,白色的铠甲虾、海星,惨白色的海鞭冷水珊瑚,多丛软珊瑚……有一株看上去脸盆巨细的洁白的海绵,白患上极其纯粹,找不到适合的形容词来描写它有多白,厥后回到试验室颠末研究,发明这是一个海绵的新种,由于其形态很像高山雪莲,就将其定名为雪莲海绵。
潜器攀升历程中,潜器的震惊还有惊扰了一只正悬于水中歇息的年夜型浅紫色游泳海参,差别在前面讲到的平泥参,这只海参是于身体前部口周围的皮肤延长出一圈扇状的鳍,它遭到惊扰后迅速上下摆动鳍,身体也犹如“蝶泳”般蠕动,加快很快,跨越了潜器的速率,便从咱们的视线中消散了。按照影像鉴定,这是一只典型的深海游泳海参——年夜口翼参。
升到喷井外后潜器再次坐底,收罗沉积物样品。灯光吸引来了一些鱼虾等动物,包括一条1米多长典型的深海鱼类鼠尾鳕,它缭绕潜器转圈。以后,潜器沿山坡往山根行驶,边航行边考查,直到3700米水深处,完成本潜次考查规划。
除了了笔者下潜看到的深海动物,于南海航段还有发明了年夜量其他深海动物种类,最使人震撼的是于冷泉区发明的“平额深海偏顶蛤—柯氏潜铠虾群落”,这是一个典型的深海冷泉喷发后期的化能生物群落。
海洋化能生物群落,是于海洋的化能情况中形成的生物群落。群落的能量来自情况中的化学能,也就是从海底裂痕中喷出、流出或者者渗出的甲烷气体或者者硫化物,与海水中的物资发生氧化还有原反映放出能量,这些能量被化能微生物捕获使用,出产有机物,供给整个群落养分物。化能情况所占的海底面积很是小,仅仅是深海生态体系很是小的很极度的一部门。与其对于应的是阳光生态体系,是指以太阳光作为生态体系中生物群落的最初能量来历及生态体系运行驱动力的生态体系,经由过程植物及细菌的光互助用固定太阳光、制造有机物,供应整个生态体系中的其他生物作为食品。陆地生态体系、海洋中的水体生态体系及绝年夜部门海底的底栖生态体系均为阳光生态体系。
可这一次,只见漫山遍野铺满了10~30厘米厚的由偏顶蛤及潜铠虾组成的动物群体,颠末对于样品的鉴定,这个群落的旗舰种包括棕黄色的平额深海偏顶蛤、白色的柯氏潜铠虾及白色的长额阿尔文虾,尚有帽贝、鳞沙蚕等个别小一些的动物。从数目上看,这一类的生物群落是海洋底栖生物中生物量最高的群落,纵然浅海也没有这么高的生物量。
4 每一一次下潜,都是海洋科技的新进展
2018年,我到场了我国第二艘载人深潜器“深海壮士”号深潜,并于海马冷泉区下潜。这里较着比蛟龙冷泉I号区年青,正处在喷发早期。咱们下潜时听到了甲烷及硫化气体喷发时的爆破声,看到了爆炸留下的深坑,申明纵然冷泉,于青丁壮期其喷发也是猛烈的。比力发明,处在喷发早期的海马冷泉及处在喷发晚期的蛟龙冷泉I号区,其生物群落的种类构成不同很年夜,蛟龙冷泉生物群落的旗舰种只有3种,而海马冷泉生物群落的上风种包括偏顶蛤、伴溢蛤、管虫、冷泉管海参、石鳖、帽贝、石蟹、蛇尾、白螺等,种类多了许多,咱们还有报导了一个贝类的新种——海马矩蛏螂。除了了海马冷泉,这个航次还有考查了海台及泥火山等深海情况,发明了红珊瑚、石珊瑚、海蛇尾、海葵、海胆、竹节珊瑚、松骨海绵、紫柳珊瑚、铠甲虾、枝首海绵、海蛄虾、黑珊瑚、茗荷儿等动物。经由过程潜器,还有诱捕到了一只贵重的年夜王具足虫,后续研究发明年夜王具足虫有占身体体积约2/3的巨年夜的胃,转录组份子生物学研究发明,其具备十分怪异的充实使用食品的能力,体现出极强的深海极度情况顺应性。
从1991年最先做海洋生物多样性事情,我发明纵然统一科统一属,浅海动物与深海动物于形态、体色、基因表达等方面都有诸多差异。我很早就学会了轻潜潜水,可以违着氧气瓶到几十米之内的浅海去不雅察浅海动物,从而理解了它们为何有那样的形态、体色。但违着氧气瓶潜水是到不了深海的,而我国自立研发、自力制作的载人深潜器帮我实现了多年的胡想,屡次下潜的履历中,我亲眼不雅察到了深海动物和其糊口的情况。
最近几年来,我国多艘科学考查船、多种海洋考查设备持续下海,“蛟龙”号、“奋斗者”号载人深潜器成为世界载人深潜设备的佼佼者!它们都是可反复利用的多功效深海考查设备,是我国海洋科技事情者的自满。中国进入了深海探险考查的黄金时代,这是一个令中国海洋人扬眉吐气的时代!
(作者:李新正,系中国科学院海洋研究所研究员)
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