科学家在半英里深的冰层下意外发现神秘生物
1742字
2021-02-16 13:21
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火星译客

研究人员为了采样沉积物在南极冰架上钻洞。但他们却发现了一些不应该存在那里的生物。

在龙尼-菲尔希纳冰架中间宿营,距离最近的南极站也要飞行5个小时路程,这一切都不容易。尽管现在是南方的夏天,英国南极调查局(British Antarctic Survey)的地质学家詹姆斯·史密斯(James Smith)忍受了近三个月的严寒天气,他睡在帐篷里,吃着干食。科学研究本身就是一件麻烦事:为了研究浮冰架的历史,他需要半英里那些被冰在海底的沉积物。

为了科学研究成果,史密斯和他的同伴们不得不融化20吨积雪,产生2万升热水,然后通过管道泵入钻孔中,将这些热水抽出。他们花了20个小时,一寸一寸地融化冰层,终于穿透了冰架。

接下来,他们放下收集沉积物仪器,还有一台GoPro相机。但收集器却空着回来,他们又试了一次。还是空的 。同样,这里没有一件事是简单的。每一次仪器的往返都要花一个小时的时间。

视频:Huw Griffiths博士/英国南极调查

当天晚上帐篷里,史密斯看了收集录像,发现了一个很明显的问题。录像显示,在3,000英尺的蓝绿色冰中下降时,冰层就没有了通向深色海水。摄像机再滑行1600英尺,直到海底终于出现,大部分是浅色的沉积物,这些沉积物正是史密斯想收集的,但也有一些黑暗的东西。那个黑乎乎的东西原来是一块石头,摄像机砰的一声撞到了石头上,面朝下翻入沉积物中。然后迅速校正,扫描石头,地质学家根本没有找这是什么东西。事实上,那是一种极不可能的东西:生命。

照片:Huw Griffiths博士/英国南极调查

“海底就像,该死的地狱!”史密斯说。 “这只是相对平坦的海底中间的一块大石头。海底又不是到处都是这种东西。" 只是他的运气好,撞到了唯一不只是石头的地方。

这个地方不适合收集海底淤泥,但绝对是一个百万分之一的机会在一个科学家认为不可能存在生命的环境中找到生命的地方。史密斯不是生物学家,但他的同伴,英国南极调查局的休·格里菲思是。当格里菲斯在英国观看录像时,他注意到岩石上有一种薄膜,很可能是一层被称为微生物垫的细菌。一种类似从岩石上垂下的外星海绵和其他有梗的动物,而更粗壮的圆柱形海绵紧贴着岩石表面。岩石上还排列着纤细的丝状物,可能是细菌垫的组成部分,也可能是一种叫做水螅的奇特动物。

史密斯意外发现的这块岩石距离日光160英里,也是距离冰架最近的边缘,从那里的海水没有结冰。而且相对于岩石来说,距离它最近的食物来源的地方有数百英里,一个有足够阳光为生态系统提供能量的地方,它所处的位置是正合适的,可以让洋流为这些生物带来食物。

不要说活着就是它的事业,但它没有在这里存在的必要。“如果你不知道它在哪里,它就不是令人激动的岩石,”格里菲斯说,他是发表在《海洋科学前沿》杂志上的一项新研究的主要作者。既然你现在知道了,那就意味着你的会震惊得掉下巴。

我们可以肯定地说,这些动物是生活在完全黑暗的环境中,这很正常,很多深海小动物也是如此。但在深海海底过着无柄(读作:呆在原地)生存的动物,必须依靠 "海洋雪 "形式的相当稳定的食物供应。每一个在上面水柱中游动的生物总有一天会死去,当它们死去时,它们就会沉入深海。随着尸体的下沉和分解,其他生物会啄食它们,并会抛出食物碎屑,即使是在最深的海底,也会积聚一些微小的碎屑(顺便说一下,当鲸鱼死亡并沉入海底时,它被史通常称为 "鲸鱼坠落")。

这在南极洲周围的大部分地区都有效,因为那里的海水非常肥沃。浮游生物的微小生物喂养了各种鱼类,而鱼类又喂养了海豹等大型海洋哺乳动物 所有这些活动都会产生残渣碎屑和动物尸体,有一天它们会变成海洋雪。

但是,在这块特殊岩石上的南极生物并不生活在繁华的水柱下。他们生活在半英里的固冰下。他们不能在岩石上漫游寻找食物。格里菲斯说:“在一个没有很多食物而且零星的地方,最糟糕的事情就是把这些东西还不能动。那么它们到底是如何获得养料的呢?

在左下角,你可以看到被跟踪的动物。右上角是海绵。

插图:Huw Griffiths博士/英国南极调查

研究人员认为,很有可能是这些海洋雪的漂流被翻转过来,所以食物来源是水平而不是垂直移动的。通过观察钻探地点附近的海流图,研究人员确定在390到930英里之间有生产区域。这或许不多,但有有足够的有机物随州这些洋流漂了几百英里,来喂养这些生物。这是一个非同寻常的距离,考虑到在海洋的最深处,关岛附近的挑战者深海 海面上产生的海洋积雪,必须下降7英里才能到达海底。 食物必须经过133倍于此的距离才能到这块南极岩石上的生物这里,而且必须通过横向漂浮的方式来完成。

鉴于科学家们对南极洲周围洋流的了解,这解释没有很牵强,加州科学院无脊椎动物学和地质学馆馆长Rich Mooi说,他一直在研究南极海洋生物,但没有参与这项新工作。随着该地区海水的冷却,海水的密度越来越大。"它沉入海底,将水向外推,从南极向外辐射,"Mooi说。"而这些洋流实际上是地球上许多(没错的话是几乎所有),洋流生态系统的起源。

当这些水向外推的时候,必须有东西来填补这个空缺。"会有一些流入的东西来代替它,"Mooi补充道。"即使是在几百公里的范围内,这些流入的水也会携带有机物。" 对于被困在那块巨石上的生命体来说,这是带来食物。洋流也会带来新的生物来增加岩石上的生物数量。

远程演练现场

插图:Huw Griffiths博士/英国南极调查

但由于研究人员无法收集标本,他们还不能说出这些海绵和其他小动物到底能吃什么。有些海绵会过滤水中的有机碎屑,而另一些海绵则是肉食性的,以小动物为食。史密森学会的海洋生物学家克里斯托弗-马赫说(他没有参与这项研究)。"这应该算是你的年度头条新闻了。"杀手海绵,生活在没有生命可以生存的南极洲黑暗、寒冷的旮旯里。"

格里菲斯和他的团队还不能确定像鱼类和甲壳类动物这样的移动生物是否也生活在岩石周围,摄像机没有拍到任何信息,所以不清楚这些固定住的动物会不会面临某种捕食。“它们都吃同一种食物吗?””格里菲思问道。"还是说它们中的一些动物互相获取营养?还是周围有更多的流动动物以某种方式为这个石头提供食物?这些问题只有其他探险队才能回答。

岩石周围的沉积物似乎不是很多 这说明这些动物没有被捕食的危险。"这有点像戈迪洛克式的事情,"格里菲斯说,这块岩石的位置显然很巧妙,"在这里有足够食物进来,而且据我们所知,没有东西想要吃掉它们。它不会被太多的沉积物掩埋。”(在岩石周围的沉积物中,研究人员还注意到了通常由洋流形成的波纹,从而支持了食物从远处被带到这里的理论)。

也不清楚这些困住的生物最初是如何到达那里的。"是非常本地的东西吗?,从当地的巨石跳到当地的巨石?””格里菲思问道。或者,也许它们的父母住在几百英里外的岩石上,冰架的尽头,是更典型的海洋生态系统的起点,它们释放它们的精子和卵子在洋流中漂流。

由于格里菲斯和他的同事没有标本,所以他们也无法说出这些动物的具体年龄。众所周知,南极海绵可以活几千年,所以这有可能是一个真正古老的生态系统。也许这块岩石在很久以前就被播下了生命的种子,但千百年来,洋流也使它了更多的生命。

研究人员也不不知道这块岩石是否是个特殊,或者说这种生态系统是否在冰下真的很普遍。也许地质学家将相机落到这块岩石上时,并不只是非常幸运,也许这些动物群落是南极洲冰架下海底的一个常规特征。这样的生态系统肯定会有很大的空间。这些漂浮的冰架绵延56万平方英里。然而,通过之前的钻孔,科学家们只探索到了它们下面一个相当于网球场大小的区域。所以很可能它们的更多数量生物就在那里,只是我们还没有发现它们。

而我们可能已经没有时间来研究了,这块岩石可能被冻在半英里长的冰层下,但在一个日益在变暖的地球上,这些冰层正渐渐受到影响。"未来这些大冰架有可能会坍塌,"格里菲斯说,"我们将会失去一个独特的生态系统。"

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