新華社“科學(xué)”號(hào)8月31日電 8月7日至29日,中國(guó)新一代遠(yuǎn)洋綜合科考船“科學(xué)”號(hào)對(duì)人類從無探索過的西太平洋卡羅琳海山進(jìn)行了精細(xì)調(diào)查,共采集到深海巨型及大型底棲生物樣品近400個(gè)、170多種。同時(shí),科考隊(duì)員調(diào)查發(fā)現(xiàn)卡羅琳海山曾是露出水面的島嶼,并首次在西太平洋寡營(yíng)養(yǎng)深海底發(fā)現(xiàn)“珊瑚林”和“海綿場(chǎng)”。
萌丑“海怪”齊聚首
“科學(xué)”號(hào)此次執(zhí)行的是中國(guó)科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)專項(xiàng)“熱帶西太平洋海洋物質(zhì)能量交換及其影響”中的2017年卡羅琳海山航次,這個(gè)海山此前從未被人類探索過。
航次首席科學(xué)家徐奎棟介紹,本航次中,“發(fā)現(xiàn)”號(hào)遙控?zé)o人潛水器共下潛15次,對(duì)卡羅琳海山東、南、西、北四側(cè),以及東側(cè)海嶺和山頂都進(jìn)行了精細(xì)調(diào)查,共采集到深海巨型及大型底棲生物樣品近400個(gè)、170多種,涉及許多未知的新物種,以及大量巖石和沉積物樣品等。
每天晚飯后是科考隊(duì)員最忙碌和最興奮的時(shí)候,因?yàn)椤鞍l(fā)現(xiàn)”號(hào)會(huì)帶著大量神秘“客人”來訪。8月21日,“發(fā)現(xiàn)”號(hào)帶來了一只憨態(tài)可掬的“深海小飛象”,它的兩個(gè)鰭如大象的兩個(gè)耳朵在水中搖曳,非常萌。科考隊(duì)員介紹,其實(shí)它是一種人們不太了解的特殊章魚,是煙灰蛸屬章魚。
在本航次最后幾個(gè)潛次中,“發(fā)現(xiàn)”號(hào)還帶回了幾只看上去有些恐怖、紛亂地纏繞在一起的筐蛇尾。
這些“來客”中還包括:1米多高的淡黃色海綿,無論其大小還是顏色,都是非常罕見的;生長(zhǎng)在懸崖峭壁處的海葵,看上去肉肉的,它身體上紅色的斑點(diǎn)和它附著區(qū)域巖石上的紅色斑點(diǎn)幾乎一樣;六七十厘米長(zhǎng)的巨大海參和粉紅色海參,顛覆了人們對(duì)海參的傳統(tǒng)印象。
卡羅琳海山曾是島嶼
海山是指從海底計(jì)高度超過1000米,但仍未突出海平面的隆起。全球海洋中估計(jì)有逾3萬個(gè)海山,目前人類調(diào)查過的海山約300個(gè),僅占全球海山的1%。
在對(duì)卡羅琳海山的探秘中,科考隊(duì)員發(fā)現(xiàn),它曾是露出水面的島嶼。在水面以下600米到海山山頂,科考隊(duì)員看到較為普遍的海蝕洞現(xiàn)象。海蝕洞是海浪擊打形成的,這說明以前這個(gè)海山是露出水面的島,在板塊運(yùn)動(dòng)中下沉成為海山。
“另外,在水面以下600米至山頂,海山上有近海才有的珊瑚礁,現(xiàn)在已成為巖石,這進(jìn)一步表明這個(gè)海山是島嶼下沉過程中形成的,”徐奎棟說。
科考隊(duì)員利用“發(fā)現(xiàn)”號(hào)在卡羅琳海山東側(cè)海嶺上發(fā)現(xiàn)了大量生物,包括成片的“珊瑚林”和“海綿場(chǎng)”,其中一塊石頭上附著了9個(gè)巨型柳珊瑚和4個(gè)巨型海綿,這也是首次在西太平洋寡營(yíng)養(yǎng)深海底發(fā)現(xiàn)“珊瑚林”和“海綿場(chǎng)”。
在海山西側(cè)發(fā)現(xiàn),這里不同于一般海山的高生物量和高生物多樣性特征,僅見極少量生物,這主要是因?yàn)楹I筋l繁滑坡造成生物的生活環(huán)境被破壞。
趨磁細(xì)菌、珊瑚化石“身藏”秘密
本航次中,中國(guó)科學(xué)院海洋研究所研究員肖天最關(guān)注的是海山沉積物中的趨磁細(xì)菌。幸運(yùn)的是,他基本在每個(gè)站位的沉積物樣品中都找到了趨磁細(xì)菌,而且有望在陸地實(shí)驗(yàn)室的精細(xì)分析中發(fā)現(xiàn)新種。
肖天告訴記者,趨磁細(xì)菌大小在1至2微米之間,是一種非常古老的菌,大概出現(xiàn)在距今32至34億年間。它的最主要特點(diǎn)是體內(nèi)有磁小體,成分是四氧化三鐵,因此它能感知磁場(chǎng)并向磁場(chǎng)方向移動(dòng)。
“趨磁細(xì)菌是一種原核生物,原核生物的結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單,一般只有一根鞭毛,為其提供‘動(dòng)力’。但是趨磁細(xì)菌一般有7根鞭毛,我們發(fā)現(xiàn)最多的則有19根鞭毛,分為兩簇,”肖天說。
2000年,美國(guó)人在一塊火星隕石上發(fā)現(xiàn)有類似趨磁細(xì)菌形狀和成分的顆粒物,因此有人猜測(cè)地球上的生命是否是外星球帶過來的,這引起科學(xué)家對(duì)趨磁細(xì)菌的極大關(guān)注。另外,磁場(chǎng)和生命的關(guān)系,磁場(chǎng)如何保護(hù)生命,生物如何利用磁場(chǎng),都是未解之謎,而趨磁細(xì)菌就蘊(yùn)含著這些秘密。
南京大學(xué)教授陳天宇關(guān)注的焦點(diǎn)則是珊瑚化石。此行,他也沒有空手而歸。
“深部大洋是全球海洋與大氣系統(tǒng)的主要碳儲(chǔ)庫,同時(shí)深部洋流能直接影響到地球表面熱量的分配,因而理解大洋在不同時(shí)間尺度中的洋流變化能讓氣候預(yù)測(cè)更為可靠。要研究過去的大洋環(huán)境變化,就要獲取當(dāng)時(shí)海水中的化學(xué)信息,而深海珊瑚在生長(zhǎng)中其骨骼就記錄了當(dāng)時(shí)海水的化學(xué)信息,”陳天宇說。(記者 張旭東)