核心发现
中国“奋斗者”号载人潜水器在2021年对马里亚纳海沟的系列科考中,首次系统揭示了万米深渊的惊人生物多样性:
微生物宝库:发现 7000余种新微生物(89%为全新物种),部分具备分解一氧化碳等顽固物质的能力,基因组呈现“高效精简型”与“环境适应多能型”两极分化。
端足类共生策略:深海端足类甲壳动物肠道内富集 Psychromonas细菌,可能通过合成三甲胺N-氧化物助其抵御高压,成为深渊区最繁盛的动物类群。
鱼类进化密码:3000米以深鱼类普遍存在 基因突变,使其细胞能快速转录应激蛋白应对高压-低温-黑暗三重胁迫;基因组追溯显示,鳗类约1亿年前迁入深海躲避白垩纪大灭绝,狮子鱼则2000万年前伴随构造运动开拓海沟生态位。
科考突破与技术革新
“奋斗者”号工程壮举
该潜水器可承载3人抵达全球最深海域(对比美国“阿尔文”号仅限6500米),配备机械臂与样本篮,单次下潜可采集数百份沉积物、鱼类及微生物样本。
2021年8-11月期间完成数十次深渊探测,为三项《细胞》研究提供关键样本。
多学科交叉解密生命极限
华大基因团队通过宏基因组学揭示微生物代谢创新,例如 碳一代谢通路 的演化突破;
比较基因组学追溯深海鱼类适应性辐射时间线,证实深渊充当古环境剧变时的“生态避难所”。
生态警示与治理启示
触目惊心的深海污染
科考队在雅浦海沟万米深处发现 完整洗衣篮、塑料瓶罐 等人造垃圾,赵唯恕研究员坦言:“这让我们深感震撼。”
微生物治理潜力
深渊微生物展现出降解污染物并转化为能量的独特能力,为海洋塑料治理提供新思路,但其生态风险需谨慎评估。
未来探索与科学愿景
“马里亚纳海沟环境与生态研究(MEER)”计划下一步将拓展至全球其他海沟。华大研究院孟亮指出:“全球80%深渊带仍属未知,或隐藏着生命起源的关键线索。” 随着探测技术的进步,这片“地球最后边疆”正从神话走向科学前沿,既昭示生命韧性,亦敲响生态警钟。
延伸阅读
2012年导演詹姆斯·卡梅隆独闯挑战者深渊的传奇探险;
深渊区(Hadal Zone)定义:海底6000-11000米的超深渊带,占海洋总面积45%却探索度不足5%。
这项研究不仅刷新了人类对生命极限的认知,更凸显了深海作为“地球基因库”的战略价值——在仰望星空的同时,我们亟需重新审视脚下这片蓝色星球的深邃奥秘。
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