深海生态系统是地球上规模最大的生态系统之一,具有复杂独特,生境多样的特点。根据科学家的测量统计,全球海洋的平均深度为3688米,其中90%的海洋区域平均水深大于1000米,这部分区域也被称之为深海,是地球上人类了解最少的生境之一。

海洋中水深介于4000至6000米的区域被称为海洋深渊层,而超深渊带(Hadal Zone)特指那些水深超过6000米的区域,它们构成了地球上最深邃、最神秘的海域。这些区域的环境极为严酷,黑暗、寒冷且承受着巨大的压力,被认为是地球上最为极端的栖息地之一。即便如此,在如此苛刻的条件下依然孕育了众多独特且适应力极强的生物种类。它们的存在,彰显了生命的顽强,丰富了生物多样性。
一项最新的研究成果,发表在权威科学期刊《自然·通讯》(Nature Communications)上,科研团队通过深入分析和检测位于水下7.5千米深处的沉积物中的生物痕迹,揭示了深海生物是如何通过自己的行为和存在来改造和影响它们所处的环境。
研究团队使用X射线扫描,分析了日本海沟全新世沉积物中7.5千米深度的20个沉积物岩芯的结构。值得注意的是,本次研究的螺旋状白钙沸石痕迹化石(直径约1毫米)的断层图像,从浊流沉积的沉积层底部向下延伸。这些结构是由一种类似蠕虫的动物挖出的洞穴,后来被黄铁矿矿物填满。
通过这些岩芯,研究人员能够证明沉积物是由重力流沉积的——指沉积物和其他物质由海沟边缘上方沉积到海底。研究人员还展示了这些沉积物起初如何被生物利用和扰动,这些生物利用了富含营养和氧的海底沉积物。而这个过程中,早期的开拓者可能包括海参。海参,主要分布在热带、温带海域中,是生活在海边至8000米的海洋棘皮动物,距今已有六亿多年的历史,有“海洋活化石”之称,以海底藻类和浮游生物为食。
研究人员认为,随着有机物分解,海底沉积物变得缺氧。生物定居的最终阶段特征则是出现利用微生物群的无脊椎动物物种。
海洋,这个地球上最广阔的水体的深处,隐藏着无数未解之谜。它不仅孕育了丰富的生物多样性,还记录着地球历史的变迁。从浅海到深海,从大陆架到海沟,不同深度的海域沉积物的类型和特征也各不相同。而这些沉积物的形成和演化,往往与海洋中的生物活动密切相关。正如前文所述,生物在利用和扰动沉积物的过程中,不仅改变了沉积物的结构和组成,还影响了沉积环境的氧化还原状态。因此,深入研究海洋沉积物的形成机制,对于理解海洋生态系统的结构和功能具有重要意义。
文|Cherry 审核|Pierre 编辑|Vicky