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《海洋科學前沿》雜誌:南極冰架下深處發現可能是海綿類的無脊椎動物

发表于 2025-11-02 20:24:22 来源:珊瑚在網網
《海洋科學前沿》雜誌:南極冰架下深處發現可能是海綿類的無脊椎動物
《海洋科學前沿》雜誌:南極冰架下深處發現可能是海綿類的無脊椎動物
《海洋科學前沿》雜誌:南極冰架下深處發現可能是海綿類的無脊椎動物
(神秘的地球uux.cn報道)據cnBeta:鑽過半英裏厚的冰層,在南極洲的菲爾希納-羅訥冰架下,英國南極調查局的極地科學家團隊使用GoPro對一塊4000多英尺深的巨石發起觀察,意外發現冰雪大陸下的一塊岩石上有潛伏著的奇怪的生物。這項研究於周一發表在《海洋科學前沿》雜誌上,事件發生在2015年至2018年之間,這是第一個無法行動的動物長得像是“懸浮喂食者”。
該團隊認為它們大概率是海綿,可能是其他無脊椎動物。這一發現對科學家來說是一個驚喜。
“這一發現是那些幸運的意外之一,它將我們的想法推向了不同的方向,並向我們展示了南極海洋生物是非常特殊的,”英國南極調查局的主要作者和生物地理學家Huw Griffiths在一份新聞稿中說。
在開闊的海洋中發現深度生命並不罕見,但在內陸160英裏的冰架下,之前的研究從未發現任何固定的生命。隻有會行動的生物被認為是占據了南極洲冰下的領地,因為人們相信在深淵黑暗中嚴重缺乏營養物質。雖然研究人員發現了22個動物個體,但仍有很多東西需要學習。
“我們的發現提出了很多問題,而不是答案,比如它們是如何到達那裏的?它們在吃什麽?它們在那裏呆了多久?”格裏菲斯問道。研究人員做了一些猜測,認為或許這些生物可以長期生存,通過在深海的石頭之間“遷徙”,就像海中的生物可以在熱液噴口和鯨魚瀑布之間躍進一樣。不過,它們也可能因氣候變化和大陸架的消失而麵臨危險。
對這些生物及其環境的了解是緩慢的。科學家們隻能通過鑽探冰架來獲取信息,研究小組寫道,目前分析出的總麵積僅僅相當於一個網球場--大約200平方米,而冰架棲息地的麵積超過150萬平方公裏。
“我們將不得不找到新的和創新的方法來研究它們,並回答我們所有的新問題,”格裏菲斯說。
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(神秘的地球uux.cn報道)據俄羅斯衛星網:一個國際科研小組在南極冰架下發現依附或部分依附於海底的不明未知生物。關於新發現的文章發表在《海洋科學前沿》(Frontiers in Marine Science)雜誌上。
研究者在距離冰川前緣(下部邊界)260公裏的菲爾希納冰架鑽探鑽井。鑽孔地區的冰麵厚度為890米,海底深度為1233米。結果發現,冰下存在不活動的過濾生物群落,由海綿和可能屬於海綿、海鞘、水螅綱或其他分類的生物組成。
生物群落位於可發生光合作用的最近地區的水流方向625至1500公裏。它們來自何處、以何為食以及分布情況仍是個迷。這些生物有可能依賴化學合成微生物生存,而化學合成微生物必須提取無機物質化學鍵的能量才能維持生命活動。
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(神秘的地球uux.cn報道)據新浪科技(任天):英國南極調查局的研究人員原本隻是在南極冰架上鑽取沉積物樣品,卻在無意中發現了一些不應該出現在那裏的動物。
他們的臨時宿營地點位於菲爾希納-龍尼冰架(Filchner-Ronne Ice Shelf),距離最近的南極科考站要飛行5個小時。盡管現在是南半球的夏天,但英國南極調查局的地質學家詹姆斯·史密斯仍然忍受了近三個月的嚴寒天氣。他睡在帳篷裏,以脫水食物為食。在這裏,科學研究本身就是一件麻煩事。為了研究這塊浮動冰架的曆史,史密斯及其同事需要穿過厚達800米的冰層,采集下方的海底沉積物。
為此,史密斯和同事們必須融化20噸雪,產生2萬升的熱水,然後通過管道將熱水泵入一個鑽孔中。他們花了20個小時,一厘米一厘米地融化堅冰,最終穿透了冰架。接下來,他們放下一個采集沉積物的設備,以及一台GoPro相機。然而,采集器最終空手而歸。他們又試了一次,仍然沒有采到樣品。在這裏,沒有什麽事情是容易的:采集器每一個來回都需要一個小時。
當天晚些時候,史密斯在自己的帳篷裏觀看了GoPro拍攝的錄像,發現了一個相當明顯的問題。視頻顯示,在914米的藍綠色冰層下,出現了黑暗的海水。攝像機又沿海岸移動了490米,視野中終於出現了海底,上麵大部分是淺色的沉積物,正是史密斯所尋找的目標。但也有一些深色的東西。仔細觀察發現,這個深色物體原來是一塊石頭,攝像機砰的一聲擊中了它,鏡頭朝下滾落到沉積物中。在快速調整之後,攝像機開始掃描這塊岩石,發現了一些地質學家們從未想過的東西。事實上,這是一些極不可能在這裏出現的事物:生命。
史密斯感到非常驚訝:“它隻是一塊大石頭,正好在一片相對平坦的海底中央。並不是說海底到處都是這些東西。”因此,對史密斯而言,他隻不過是運氣不好,選擇了錯誤的鑽取地點。
盡管不適合采集海底沉積物,但這絕對是一個適合發現生命的地方,盡管科學家認為這樣的環境裏不可能存在生命,或者說,發現生命的幾率隻有百萬分之一。史密斯的同事、英國南極調查局的生物學家休·格裏菲思在英國觀看這段視頻時,注意到岩石上有一層薄膜,很可能是一層細菌,稱為“微生物席”。岩石上還布滿了一縷縷細絲,可能是細菌席的組成部分,也可能是一類名為水螅的奇特動物。
這塊被史密斯偶然發現的岩石距離最近可見陽光的地方——即最近的大陸架邊緣——大約260公裏,那裏是冰架的盡頭,也是海洋開始的地方。事實上,最近的可能提供食物來源的地方還在數百公裏之外,因為那裏才有足夠的陽光為生態係統提供能量,並且已知有水流可為生物提供食物。
當然,這並不是說這塊岩石上就不能出現生命,而是說其所處的位置並不利於生命生存。“這看起來並不是一塊很令人興奮的石頭,如果你不知道它所在位置的話,”格裏菲思說道。他作為第一作者在《海洋科學前沿》(Frontiers in Marine Science)雜誌上發表了關於一篇該發現的新論文。
可以肯定的是,這些動物生活在完全黑暗的環境中,許多深海生物也是如此。但是,生活在深海海底的固著動物必須依靠“海洋雪”這類比較穩定的食物來源。“所有在水體中遊動的生物總有一天會死,當它們死亡之後,就會沉到海底。隨著屍體沉降並腐爛,其他生物會以它們為食並產生顆粒,這些細小的顆粒甚至會堆積在海底的最深處(順便說一下,鯨死亡並下沉時被稱為“鯨落”)。
在南極洲周圍的大部分水域都十分多產。微小的浮遊生物為各種魚類提供食物,而魚類又被海豹等大型海洋哺乳動物捕食。所有這些活動都產生了各種碎屑——以及死去的動物——這些碎屑有朝一日會變成海洋雪,落入深海。
然而,這塊特殊岩石上的南極生物並非生活在生物活動頻繁的水柱下方,而是生活在800米厚的冰層之下。而且它們不能離開岩石去尋找食物。格裏菲思說:“在一個食物貧乏且零星出現的地方,最糟糕的事情就是黏附在一個地方。”那麽,這些生物到底是如何獲得食物的呢?
研究人員認為,很有可能海洋雪的沉降過程被翻轉了,從而使食物能夠水平流動,而不是垂直移動。通過查看鑽探地點附近的海流圖,研究人員確定在距離該地點630至1500公裏之間的區域具有較高的生產力。盡管數量不多,但仍可能有足夠的有機物質會隨洋流漂流數百公裏,為這些生物提供食物。這是一段非同尋常的距離,因為在海洋的最深處,比如在關島附近的挑戰者深淵——馬裏亞納海溝的最深處——海麵產生的海洋雪必須下降約11公裏才能到達海底。而對於南極這塊岩石上的動物,食物要經過133倍於此的距離,而且必須側向漂移。
加州科學院無脊椎動物和地質學負責人裏奇·穆伊表示,考慮到科學家們對南極洲周圍洋流的了解,這樣的情況並非沒有可能。穆伊研究過南極的海洋生物,但沒有參與這項工作。隨著該區域海水的冷卻,其密度也會增加。“這些海水沉到海底,把原來的水體往外推,從南極向外輻射,”穆伊說,“這些水流實際上是地球上許多——如果不是幾乎所有——已知洋流係統的起源。”
當水向外推擠時,就會有某些東西過來填補空隙。“將會有另一些水體流入,取代原有海水,”穆伊補充道,“這些流入的水體甚至會超過數百公裏,其中也會攜帶有機物。”對於附著在那塊大石頭上的生命形式而言,這些流入的海水將帶來食物,還可能帶來新的動物,增加岩石上的生命數量。
不過,由於研究人員無法采集標本,因此還無法確定這些海綿和其他生物到底以什麽為食。有些海綿會過濾水中的有機碎屑,另一些則是食肉動物,以小型生物為食。史密森尼學會的海洋生物學家克裏斯托弗·馬沒有參與這項研究,他表示:“這可能會成為今年的一個重大新聞:殺手海綿生活在南極洲黑暗寒冷、沒有生命可以存活的角落。”
格裏菲思和他的團隊還不能確定魚類和甲殼類等遊泳動物是否也生活在這塊岩石周圍,因為攝像機沒有捕捉到任何這樣的跡象。因此,他們不清楚這些固著的動物是否麵臨某種捕食壓力。“它們的食物來源相同嗎?””格裏菲思問道,“或者它們是在從彼此身上獲取營養?還是說,有其他自由活動的動物在為這個群落提供食物?”這些問題可能都要等到下一次考察時才能回答。
岩石周圍的沉積物看起來並不多,意味著這些動物不會有被掩埋的危險。格裏菲思表示,這塊岩石的位置十分幸運,“有足夠的食物能夠進來,同時據我們所知也沒有什麽捕食者,它也不會被太多的沉積物掩埋。”在岩石周圍的沉積物中,研究人員還注意到通常由水流形成的波紋,從而支持了食物是從遠處被帶過來的理論。
研究人員同樣不清楚這些固著的動物最初是如何到達那裏的。格裏菲思說:“這是非常局部的情況嗎,從某塊石頭跳到另一塊石頭上?”或者,這些動物的上一代來自幾百公裏外的冰架盡頭——那裏是更典型的海洋生態係統的起點——它們釋放的精子和卵子隨洋流遊到了這裏?
由於沒有標本,格裏菲思及其同事也無法確定這些動物的年齡。此前研究顯示,南極的海綿可以存活數千年的時間,因此這可能是一個極為古老的生態係統。也許這塊岩石在很久以前就孕育了生命,但在數千年的時間裏,海流也帶來了新的生命。
這塊岩石所代表的生態係統究竟隻是一個異常現象,還是在冰層下很常見,目前還不得而知。也許這樣的動物群落在南極洲冰架下方的海底十分常見,因為那裏可以為這些生態係統提供巨大的空間:這些漂浮的冰架延伸了145萬平方公裏。然而,在之前的鑽探中,科學家隻探索了一個網球場大小的區域,因此很有可能它們大量存在,隻是我們還沒有找到而已。
不幸的是,我們可能已經沒有多少時間來進行這樣的探索了。這塊岩石被“鎖”在800米厚的冰層下,而在日益變暖的地球上,南極洲的冰架正日益受到威脅。格裏菲思說:“這些大冰架有可能在未來坍塌,我們可能會失去一個獨特的生態係統。”
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