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资助成果
我国科学家发现地球海洋最深的硬基底动物区系:新的深海碳“热点”
日期:2026-06-01
来源: 21世纪中心
作者:赵凯歌、王文涛
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  在国家重点研发计划“深海和极地关键技术与装备”重点专项和“全球深渊探索计划”的国际大科学计划支持下,由中国科学院深海科学与工程研究所主导实施的“全球深渊探索计划”,首次系统揭示了全球深渊海沟硬质基底环境中广泛分布的原生动物优势区系,在克马德克海沟、马里亚纳海沟等多个深渊区域发现一种以胶结有孔虫为主导的特殊深渊生态系统,相关成果于2026年5月14日发表于《科学》(Science)杂志。研究依托“奋斗者”号全海深载人潜水器,基于98个深潜潜次获取的大量海底原位影像与样品,首次明确了这一深渊硬基底动物区系的组成特征、生态策略及其在全球深海碳循环中的重要作用。

  项目团队在环大洋洲周边7个深渊区域,共记录6个门32个物种,其中大多数为新物种,包括有孔虫1新科和苔藓动物1新科,栖息密度最高达每平方分米4300个生物体。研究发现,此前长期难以分类鉴定的丝状“石茸”生命形式,本质上属于胶结有孔虫类群。团队通过宏基因组和宏DNA条形码测序,未在优势物种中发现化能自养共生微生物,相反,在多个物种体内检测到来自陆地松树的花粉颗粒,证实该区系主要依赖异养营养方式生存,推翻了此前关于其依赖化能合成生态系统的推测。研究进一步发现,该类群广泛分布于全球多个深渊海沟,尤其在9000~10898米超深渊区域发育显著。基于航次调查与模型估算,深渊硬基底胶结有孔虫贡献的活体生物量碳约占全球深渊总真核生物量碳的2%~11%,是长期被忽视的重要深海碳“热点”,为重新认识深渊生态系统碳循环、生物泵效率及全球海洋碳汇过程提供了关键科学依据。

  本次研究还刷新了多个海洋动物类群的已知最深生存记录,包括9981米的苔藓动物、9982米的钵水母水螅体以及9195米的水螅水母水螅体。研究表明,深渊海沟特殊的V形地形与浊流输运过程,塑造了这些生物“倒挂式”附着于岩石侧壁的独特生态适应策略。

  该成果不仅拓展了人类对全球最深海洋生命系统的认知,也标志着我国在全海深生命探测与深渊生态研究领域达到国际领先水平,为深海生命演化、深海碳循环及全球变化研究奠定了重要基础。

图 环大洋洲周边的七个深渊区域、98个下潜站位示意图

 

图 海洋最深的硬基底动物区系优势种:(A-C)克马德克海沟原位照片,示胶结性有孔虫新科——羽状石茸科Plumettidae fam. nov.;(D)马里亚纳海沟挑战者深渊原位照片,形似羽状石茸的未知有孔虫类;(E、F)克马德克海沟样品实验室照片;(E)深渊网足虫新种Gromia hadalensis sp. nov.;(F)奋斗者号苔藓动物新种Pierrella fendouzhei sp. nov.。比例尺:(A、B、F)3 cm;(C、D)10 cm;(E)3 mm