發現深海異世界2004/09/02


我們所居住的地面上,陽光普照。廣大的地表有30%為陸地,另外70%由廣大的海洋所覆蓋。人類的足跡踏遍了世界上大部份的地區,但那面積更大但深不可測的海洋呢?對於只能下潛約50公尺深度的人類來說,就像一個神祕不可知的幽深國度。

地表上的生物(包括浮游在海面的浮游生物),以陽光為主要的能量來源,靠著光合作用來建立食物鏈。然而,陽光,照射在深深的海水中,會被反射、吸收,大約只能進入到100公尺深的區域,而須靠日光進行光合作用的生物即集中在海洋表面這段淺而薄的透光帶中,距離海面愈遠,光線就愈微弱,你可以想像到的,生物也愈來愈稀少愈來愈稀少,直到1000公尺以上的深海處,幾乎已經完全沒有一絲光線,就像一片黑暗、寂靜世界。人類原本以為,地球上的生命分佈,就到陽光所能及的極限之處。

直到1977年,在科學界有了一項令人振奮的重大發現。美國的潛水調查船「亞爾文號」(Alvin)在太平洋加拉巴哥島東北方200海浬處約2700公尺深的海底進行潛航攝影時,發現了一個不依靠陽光而能生生不息的深海熱泉生態系。這裡雖然黑暗一片,卻熱鬧而生氣蓬勃!

在深海底,海洋地殼有許多裂口,海水先是滲入地下,被地底深處的岩漿加熱之後,再由裂口(或是像個煙囪似的噴發口)冒出,形成了深海熱泉。深海熱泉附近不但海水溫暖(約是攝氏十五∼二十度,否則深海中其他區域水溫大約只有二、三度),而且有著高濃度的硫化物,熱泉生物像是管蟲、貽貝、蝦蟹、螺類、多毛類及其他不知名的生物等,就形成了一個圍繞著熱泉口而生存的熱鬧群落。熱泉帶來的硫化物,就是建立這個熱鬧社區的重要資源,這裡的食物鏈就從可以進行「化學自營」的硫化細菌開始;硫化細菌可以將熱泉噴發出來的硫化物氧化,以得到能量;而附近部份的生物可以讓硫化細菌在體內與之共生,以細菌提供的有機物做為食物來源,然後又成為其他生物的食物如此形成一條自給自足的食物鏈。

硫化細菌固然是建立熱泉生物群落的重大功臣,但你若有幸親臨現場,會吸引你的目光的可不是硫化細菌,而是一叢叢巨大的管狀蟲(Riftia pachyptila),像是一束束三公尺長的黃白色水管在海水中招搖著。牠們沒有嘴,也沒有消化管,就靠體內共生的硫化菌來生活。在此之前,人們並不知道世上有如此奇特的生物存在,科學家還因此創造出一個新的動物分類-鬚腕動物門(Phylum Pogonophora(後來有分類學家將其放到動物界/環節動物門之下,成為鬚腕動物綱),這些嶄新的生物,讓人類大開了眼界,並且相信在深海底處,只要我們持續地探索,應該還會有更多未被發現、命名的生物存在。所以,下次若在沒有水的星球上,發現「生命」的存在,或許我們也並不太驚訝,因為生命存在的形式可能遠超過我們人類有限的頭腦所能夠想像!!你說是不是呢?