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当然,这种生活并不是那么诱人,更何况这里的风景一点也不吸引人,没完没了的平原不是深棕色就是红色,然后是坡势平缓的山脉,接着又是平原,又是山脉缓解一下视觉疲劳,之后又是平原。算了,人们根本就看不到什么东西,更惊人的是,在这种枯燥的环境中却住着无比繁茂的生物。现在来看看黑烟囱,它也被称为热泉或热液喷口。对我们来说,黑烟囱并不很陌生,因为我们的时间之旅就是从这里开始,从硫化铁水泡的内部开始的。如果罗素和马丁的理论正确,那么这里的烟囱就是我们遗忘已久的故乡。某一天,我们的探险家从潜水艇“阿尔文号”的大眼睛朝外望的时候发现了它。但人们几乎不敢相信自己看到的一切,他们原本是想探索海洋中部的中洋脊。
结果却发现了一颗陌生的星球。
活在水深火热之中——黑烟囱的居民
1979 年,所有人都开始关注一种生境(niche/biotope),之后又作了多次相关报道,包括那座数米高、历史悠久的“烟囱”。烟囱里冒着热乎乎的水、硫金属化合物、锌、铁和其他矿物质。
我们简单回忆一下,海底地壳裂开的地方有地下岩浆涌出来,凝固成了多孔的堆积层,海水从裂缝渗入几公里以下的深处,最后到达岩浆库的上方。那里温度极高,因此这些热液又以 400℃ 的高温重新高速喷射回来。将地球内部的矿物质溶入近饱和后,热液冲破了栅栏。由于深海的压力,这些滚烫的水无法汽化,只能保持液态,但矿物质成分一遇到深海洋底 0℃ 到 2℃ 的海水就会氧化形成悬浮固体,因此喷涌出的烟雾变成黑色,这就是“黑烟囱”名字的由来,当然也有浅色烟囱。沉淀的硫化金属物质因自身重量下沉到地面,构成了烟囱的基座,时日一久,烟囱就形成了。目前已知的最大的黑烟囱名叫“哥斯拉”,高达 24 米,称得上是海底的东京。烟囱周边住着适应这种极端特殊环境的微生物,种类数以百计。
探险家万分惊讶地睁大了双眼,注视着这个奇异的世界,过了许久才明白自己发现的结果和意义。他们当然知道,海平面 200 米以下的地方缺少阳光,没有光合作用,因此人们理所当然地认为,这个深度以下的海底不存在复杂的生物群体,除了那些以有机雪为食物的生物,但这些海底数公里深的生物依然间接依赖着光合作用。而在中洋脊,情况却恰好相反,热液泉黑烟囱周围的居民的食物都来自地底,它们从地球内部获取自己的食物,它们的存在成为没有阳光也能形成生命的铁证,这个事实为罗素和马丁的假设奠定了基础。
接下来的几年,人类踏遍地球的每一个角落,四处寻找这种古怪的生命群体。在东太平洋小角上的加拉帕戈斯群岛,研究者在海底 2000 米的深处找到了它。在美国西北部海岸胡安·德富卡的中洋脊上,也有这种丰富资源。1993 年,人们在北大西洋海深 1700 米处发现了一块区域,面积约 150 平方公里,这里的喷口泉涌着大约 333℃ 的热液。这座名为“好彩香烟”的黑烟囱,是人类迄今为止所发现的最大规模的海底热泉喷口。这里的食物链从细菌开始,这一点并不令人惊讶,因为只有细菌才能坦然面对高温。它们通过化学合成而非光合作用,将地球内部取之不竭的能源转化成可利用的物质,这种物质也能满足更高级物种的需要。有免费午餐供应时,必然就会涌来大批生物,诸如贝类,以及前面提到过的蟹类、鱼类、蠕虫和软体动物,大都市于是开始崛起。
所有住在黑烟囱周围的居民当中,最引人注目的是大管虫(Giant Bearded Worm)。这是一种巨大的管状蠕虫,就像一个生殖崇拜的大怪物,最长可达 3 米。烟囱四周布满了大管虫的长管状小房间,看起来仿佛白色的绝缘管。不需要掩护的时候,蠕虫就通过这种管子观察外面的世界。大管虫本身的颜色是血红色,没有眼睛,长着两片凸起的嘴唇,用以感知周围环境。实际上,大管虫根本没有嘴巴,也没有肛门和肠道,这种动物的前端是轻盈的气管鳃,布满特殊的血液,即使在充满硫化氢和大量重金属的环境中也能生存。体内含有血红蛋白的生物几乎都会因大量的硫化氢而窒息,因为硫化氢会阻止氧分子和血红蛋白分子结合,但大管虫的特殊血液却能分解氧和硫,只要这两种物质不混合,就能避免中毒。
大管虫的鳃管间住着数百万个硫化菌,它们全部加在一起差不多就占了蠕虫总重量的 1/2。黑烟囱为我们提供了一个共栖生存的绝好例子,蠕虫用它的鳃为细菌捕获大量硫化氢分子,这些细菌就依赖硫化氢而活,它们会分解这种有毒的东西,留下自己爱吃的部分,而合成的有机物质又可再被蠕虫利用。如此一来,大管虫就可以从清洁工那里得到所有维持生命的重要物质。这是一条深海蠕虫对幸福生活的需求,它甚至不需要独立的肠道来消化这些食物。
喷口附近群居着庞贝蠕虫(Pompejiwurmern)。从本质上来讲,它们是大管虫的同类,和后者一样住在白色管道上,但个头小一些。它们最显著的特点就是花朵般的头部。在蠕虫王国里,它们算得上是高温纪录保持者。在水温达到 60℃ 到 80℃ 的时候,它们还能像人类一样洗个热水澡,花状头部伸入滚烫的热水中,尾部就插在低温水区里。它们旁边还栖息着一种鳗鱼般柔韧的鱼类,名叫墨西哥暖绵鳚,它们靠捕食海绵身上的小蚤蟹为生。深海温泉蟹像警卫一样,拖着强有力的大剪刀在大管虫的领地来回巡逻。这里还有小虾和海葵,大管虫领地的周遭是白色的泡蛤(Calyptogena)和红棕色的热液贻贝(Bathymodiolus)的领地,泡蛤和细菌也像大管虫一样过着共栖生活,但它们偶尔会吃掉细菌。没有眼睛的铠甲虾打泡蛤主意的时候,泡蛤会及时关上家里所有的门窗。铠甲虾则成群结队地出击,到处惹是生非,还会不时骚扰大管虫的管状房子,想把这些血红色的小东西挤出来,可是小蠕虫早就闪电般躲到管道里去了。
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