海洋科学家们的海底考察在海底裂谷附近意外地发现了奇异的生物群落,他们称之为海底绿洲。
过去一向认为,地球上的生命是靠太阳光维持的。有了阳光,植物才能生长,有了植物,才能养活以植物为食的动物以至肉食动物。1977年2月,当科学家们乘坐“阿尔文”号深潜器在太平洋加拉帕戈斯群岛水下裂谷附近考察时,竟然在通常不大有生物的深度发现了一个不依赖阳光的独特的生态系统。在海底的某些区域,水温出奇高,那里聚集着巨贝,还有蠕虫、蟹和其他生物,形成了一个“绿洲”。
1978年,法国、美国和墨西哥的科学家们又在加利福尼亚湾口北纬21度的东太平洋裂谷带一些休眠了的海底喷泉口找到了死巨蛤,这些巨蛤与1977年在加拉帕戈斯地区找到的大致相同。新的发现表明,水下生物群落的存在与海底的热喷泉有关,热喷泉一旦停喷,海底绿洲也就跟着消失。
1979年,科学家们重新回到了加拉帕戈斯群岛,在海底发现了一幅使人眼花缭乱的生物群落图景:热泉喷口周围长满红嘴虫,盲目的短颚蟹在附近爬动,海底栖息着大得异乎寻常的褐色蛤和贻贝,海葵像花一样开放。奇异的蒲公英似的管孔虫用丝把自己系留在喷泉附近。最引人注目的是那些丛立的白塑料似的管子,管子有2-3米长,从中伸出血红色的蠕虫。
科学家们对与众不同的蠕虫作了研究。这些蠕虫没有眼睛,没有肠子,也没有肛门。解剖发现,这些蠕虫是有性繁殖的,很可能是将卵和精子散在水中受精的。它们依靠30多万条触须来吸收水中的氧气和微小的食物颗粒。
科学家们对于喷泉口的生物氧化作用和生长速度特别感兴趣。化学试验表明,喷泉口附近的蛤每年长大4厘米,生长速度比能活百年的深海小蛤快500倍。这些蠕虫和蛤肉的颜色红得使人吃惊。它们的红颜色是由血红蛋白造成的,它们的血红蛋白对氧有高得非凡的亲和力,这可能是对深海缺氧条件的一种适应性。
生物学家们认为,造成深海绿洲这一奇迹的是海底裂谷的热泉。热泉使得附近的水温提高到1212℃~1712℃,在海底高压和温热下,喷泉中的硫酸盐便会变成硫化氢。这种恶臭的化合物能成为某些细菌新陈代谢的能源。细菌在喷泉口迅速繁殖,多达1立方厘米100万个。大量繁殖的细菌又成了较大生物如蠕虫甚至蛤得以维持生命的营养,喷泉口的悬浮食物要比食饵丰饶的水表还多4倍。这样,来自地球内部的能量维持了一个特殊的生物链。科学家称这一程度为“化学合成”。
科学家们在加拉帕戈斯水下裂谷附近2500米深处的海底一共发现了5个这样的绿洲。全世界海洋中的裂谷长达75000多千米,其中有许多热泉喷出口,那么总共会有多少绿洲呢?还会有更多的生物群落出现吗?这些问题不仅关系到人类对海洋的开发,还涉及生命起源这一基础理论课题的研究。