摘要：美国《Geophysical Research Letter》杂志2019年4月8日发表了中国学者领衔的¹⁴C示踪海沟物质来源研究的最新进展。在马里亚纳海沟（海洋最深处）的钩虾体内发现人类核爆¹⁴C信号，揭示了马里亚纳海沟并非人们预想中的 “遥不可及”，各种人为污染物（如放射性物质、持久有机污染物和微塑料等）可以通过食物链快速侵入海洋最深处，影响整个海洋生态系统的安全。

　　 该研究得到了中国国家自然科学基金委、中科院、科技部等多方面的支持，由中科院广州地球化学研究所、中科院海洋研究所、中科院深海科学与工程研究所、上海海洋大学以及美国加州大学尔湾分校等多家单位通力合作完成。论文发表后，引起了国内外学术界和社会媒体的极大关注。包括国际地球化学学会网站（头条新闻）、中国科学报、美国有线电视新闻网（CNN）、美国有线电视福克斯新闻网（Fox news）、英国每日邮报（Daily Mail）、Scientific American、Science Daily在内的几十家国内外媒体都对该发现进行了报道。

　　 海沟具有低温（1-2°C）、高压（1100-600个大气压）、寡营养和强地质作用等环境特征。因此，海沟底部一度被认为是不适宜生物生存的。然而最新的探索发现，海沟底部存在许多宏体生物。海沟极端环境下的生物是采用何种方式生存？赖以生存的物质来自何方？人类活动对海斗深渊有多大的影响？这些是目前人类探索深海比较关注的科学问题。

　　一、人类核爆¹⁴C通过食物链可以快速到达海洋最深处

　　研究团队对来自西太平洋3个海沟不同深度钩虾的有机组分进行了¹⁴C示踪研究，发现所有钩虾样品体内都具有显著的核爆¹⁴C特征。传统观点认为，通过海水循环需要上千年的时间才能将核爆¹⁴C带入深层海水，而该研究发现，通过食物链传递作用，这一进程被缩短至年尺度，表层物质进入深海的速度远超人们的预期。

　　二、海沟钩虾的食物来源几乎完全依赖于海表物质供应

　　　　由于海沟区表层生产力普遍较低，随着深度增加最终到达底部的物质很少，难以支撑底部的生物量。所以，人们曾认为海沟底部生物具有利用其它惰性有机质的能力。而海沟钩虾体内¹⁴C含量与表层海水¹⁴C含量的紧密关系，表明钩虾几乎完全依赖有限的表层物质供给，周围惰性有机质的供给可以忽略不计。钩虾在海沟得以存活，很可能与其新陈代谢速率及物质能量储存方式有关。

　　三、海沟钩虾在低温高压寡营养的环境下具有比浅海钩虾更长的寿命

　　研究人员对照表层海水核爆¹⁴C曲线，发现钩虾样品中最大生长时间在10年以上（对应体长约9厘米）。相较而言，在浅海，钩虾最大体长不过1~2厘米，寿命1~2年，而已知的海沟钩虾体长最长可达34厘米，¹⁴C定年表明其寿命比浅海钩虾高一个数量级。海沟钩虾长寿现象背后的机制，还需要进一步的学科交叉研究，这将有助于拓展人类对生物演化和生命科学等领域的理解。

       相关论文信息： https://doi.org/10.1029/2018GL081514