科学发现核心 - 在西北太平洋千岛-堪察加海沟和阿留申海沟9533米深处发现全球最深化能合成生态系统 [1] - 该发现颠覆了关于极端深度生命潜力和深海碳循环的传统认知 [8] - 化能合成群落沿海沟分布范围超过2500公里，几乎覆盖整个北太平洋深海俯冲带 [3] 化能合成生态系统特征 - 生态系统由化学能驱动，利用海底流体中的化学物质将无机物转化为有机物，构成“黑暗生产力” [2] - 群落以深海管状蠕虫和蛤类等双壳类软体动物为主，由富含硫化氢、甲烷的流体支撑 [3] - 发现区别于传统“冒气泡”冷泉的“静默冷泉”，因极高静水压力使甲烷以固态或溶解态存在 [6] - 深海管状蠕虫体内甲烷氧化型共生菌占很大比重，深渊双壳贝类中有新奇的硝化型细菌 [3] 发现过程与研究方法 - 发现源于2024年八九月份“探索一号”科考船执行航次任务时的一次计划外潜次 [5] - 科研团队紧急调整后续20多次潜次计划，聚焦于冷泉与化能生命群落规模调查 [6] - 研究由深海所牵头联合10余国科研机构共同发起，是“全球深渊探索计划”（GHEP）的一部分 [9] - 从发现到论文投稿历时仅半年，依靠国际合作团队跨学科背景与高效分工协作 [7] 对碳循环认知的突破 - 深渊冷泉甲烷的碳和氢同位素值指示其为微生物成因，挑战了深渊生态系统主要依赖表层有机质的传统观点 [8] - 深渊甲烷储层可能封存大量有机碳，并以天然气水合物形式存在，形成“隐藏的巨大碳库” [8] - 在深渊沉积物中发现大量冰晶石，其自生碳酸盐的形成可能是深渊无机碳埋藏的重要途径之一 [8] 未来研究方向与意义 - 提出在全球构造活跃、富含有机质的海沟中可能存在规模巨大的“化能生命走廊”的假说 [8][9] - 未来研究将聚焦于超高压低温环境下化能生命的共生机制、新代谢途径及深渊甲烷储库规模等新问题 [9] - 今年底科学家将奔赴智利海沟继续探索，以验证类似化能生命群落在全球多条深渊海沟存在的推测 [9][10]