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]

深海生态系统发现 - 中国科学院深海科学与工程研究所领导的国际研究团队在西北太平洋的千叶-堪察加海沟和阿留申海沟发现了一个海底生态系统，深度达到9,533米，是目前已知最深的化能合成生命群落 [3] - 科研团队利用"奋斗者"号载人潜水器揭示了深渊带中延绵蓬勃生长的化能合成群落，这些生命不依赖阳光获取能量，而是利用地质流体中的化学反应获取新陈代谢所必需的能量 [3] - 这一突破性发现挑战了关于生命在极端深度生存能力的传统认知，为理解深海碳循环的复杂机制提供了全新视角 [3] 深渊化能合成生命群落 - 研究首次在深达9533米的极端深度以及跨越2,500公里的广阔海沟底部，直接观测到了世界上分布最深、分布规模最大的化能合成生命群落 [4] - 这些群落主要由深海管状蠕虫和双壳类软体动物组成，依靠沿着断层上涌的富含硫化氢和甲烷的流体维持生命 [4] - 研究不仅发现了化能合成生命新物种，后续研究还有可能揭示全新的代谢途径和极端压力适应机制 [4] 深海碳循环新发现 - 研究发现这些环境中的甲烷实际上是由沉积层深处的微生物活动产生的，表明在深渊海底之下存在一个前所未知的、庞大活跃的深部生物圈 [5] - 深部生物圈不断将底部埋藏的碳转化为甲烷，并以天然气水合物等形式在深渊海底形成规模巨大的甲烷储库，挑战了传统的深海碳循环和碳收支模式 [5] - 研究证明化能合成生命可能在深渊生态系统发挥着比想象中更重要的作用，并深刻影响着深渊生态系统结构 [5] 全球深渊探索计划 - 本次研究是"全球深渊探索计划"（Global Hadal Exploration Programme，简称GHEP）的重要组成部分 [5] - 这项为期十年的国际科研计划由深海所主导，旨在利用最先进的深潜技术揭开地球深渊无人区的奥秘 [5]