令人驚奇的深海生物百態(tài)

翟萬銀

生物多樣性一直是個熱門詞匯，因為它緊密聯(lián)系著我們的日常生活。袁隆平利用我國豐富的野生和種植品系水稻進行雜交，選育出超級雜交稻，畝產(chǎn)超過900千克。這對我們13億中國人來說意義多么重大！試想，如果沒有我國水稻的生物多樣性，“巧婦難為無米之炊”，再偉大的袁隆平，也會因為沒有構(gòu)建超級雜交稻的遺傳基礎(chǔ)而慨嘆。在我們這個車輪滾滾高速前行的時代，輪胎是我們周游世界的關(guān)鍵部件。它的發(fā)明源于發(fā)現(xiàn)橡膠樹能產(chǎn)生樹膠，樹膠可以加工制成既有強度又有彈性的“橡膠輪胎”，這才使汽車跑得飛快。試想，如果沒有橡膠樹這個物種，人類可能至今還坐在與古代戰(zhàn)車差不多的轱轆上?？梢娚锒鄻有允侨祟愘囈陨婧桶l(fā)展的基礎(chǔ)。因而，盡管到目前為止我們所知的絕大部分物種還沒有“物盡其用”，人類探知地球物種及其多樣性的渴望卻越來越強。

上世紀(jì)七八十年代，人們還認(rèn)為地球的動植物不過160多萬種。這個數(shù)字隨著人類生產(chǎn)和探測技術(shù)的提高，不斷被刷新。最近，美國夏威夷大學(xué)的莫拉教授依據(jù)海洋生物普查數(shù)據(jù)，再經(jīng)過科學(xué)的計算，得出的理論動植物種類是870萬種！

然而，這個數(shù)字還有人認(rèn)為是太過保守了。有人估算僅深海海底的物種就超過這個數(shù)。深海是指深海底區(qū)或深淵底區(qū)的海洋深層，一般在海面4000米以下。在這個深度，光線無法透過，一直暗無天日，植物無法進行光合作用。之前人們一直認(rèn)為這樣的區(qū)域動植物不可能生存，是個毫無生氣的“沙漠”地帶。然而，1992年，日本科學(xué)家乘坐深海載人潛水器在鳥島海域4146米深處發(fā)現(xiàn)在古鯨遺骨上附著寄生的小型貝類和深海蝦群。1994年，俄羅斯科學(xué)家在大西洋水域的熱液場探測時，發(fā)現(xiàn)了多種熱液生物，如蝦類、貽貝類、鰻類等。1995年，美、日科學(xué)家聯(lián)合對大西洋、太平洋深海調(diào)查中，在奧尻島海域驚奇地發(fā)現(xiàn)了日本海的深海系依賴化學(xué)合成而生活的生物群。近年來，科學(xué)家們在僅對大約萬分之一深海世界進行的生物多樣性調(diào)查中，就顯示出海底可能有高達1000萬種生命存在，分屬于各種獨特的深海生態(tài)系統(tǒng)——熱液出口、冷液出口、海山、海底峽谷、深海平原、海洋對流層和瀝青火山等。

不過迄今為止，科學(xué)家在深海區(qū)域調(diào)查到的物種中，還只鑒定了17650種，包括蝦類、珊瑚、星魚、蟹類等。其它物種人類從未見識過，如在亞特蘭大東南部海底收集到的680個細小的甲殼動物樣本中，只辨識出了其中的7個。在南極深海采集的674種等腳類生物樣本，包括長達兩米的蠕蟲，80%以上的物種人類從未見過。對有些未知的物種科學(xué)家不得不臨時取名，例如在美國加利福尼亞州蒙特里灣死亡鯨魚的骨骼里發(fā)現(xiàn)的兩種人類從未見過的怪蟲，它們沒有眼睛、沒有胃，甚至連嘴巴都沒有，科學(xué)家將之認(rèn)定為新種，命名為“食骨蟲”。在深海熱液噴口區(qū)發(fā)現(xiàn)的500種左右的動物，竟然不需像陸地生物那樣直接或間接靠陽光和光合作用獲得能量，也不用消化系統(tǒng)，而是依賴對大多數(shù)其他動物都是致命的物質(zhì)——硫化氫維持生活，我們不妨?xí)呵曳Q它們?yōu)椤跋沓粝x”，因為硫化氫是一種惡臭的化合物。這些數(shù)不勝數(shù)的怪物說明，海底是生物多樣性的寶庫。

深海海底生物處于獨特的物理、化學(xué)和生態(tài)環(huán)境中，尤其熱液噴口區(qū)的生物在高壓、劇變的溫度梯度和高濃度的有毒物質(zhì)包圍下，形成了極為獨特的生物結(jié)構(gòu)、代謝機制，體內(nèi)產(chǎn)生了特殊的生物活性物質(zhì)，例如嗜堿、耐壓、嗜熱、嗜冷、抗毒的各種極端酶。這些特殊的生物活性物質(zhì)功能各異，是深海海底生物資源中最具應(yīng)用價值的部分，可能在未來的工業(yè)、醫(yī)藥、環(huán)保等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用，扮演像野生水稻或橡膠樹那樣的角色。

比如，石油一直是工業(yè)社會高速運轉(zhuǎn)的“血液”，石油的勘探與開采既費時又費力，前不久我國渤海灣石油鉆井平臺就出現(xiàn)了嚴(yán)重的漏油事故，污染了海洋生態(tài)環(huán)境。現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)深海就有一種可噴射石油的管蟲，它生活在墨西哥灣海平面下990米深處，以海底石油為食物。在深潛器機械臂從海床的坑洞中捕獲它們時，它們竟能向外噴出石油。說不定哪天科學(xué)家就能開發(fā)出干凈環(huán)保的“海上管蟲石油開采平臺”。

城市的下水道，有機垃圾浸泡在水中，會產(chǎn)生大量有毒的硫化氫毒氣，散發(fā)惡臭氣體。下水道一旦發(fā)生阻塞，其硫化氫積累越多，臭氣越大，常常給進入下水道工作的環(huán)衛(wèi)工人帶來生命危險。前面說到的“享臭蟲”，說不定哪天就被科學(xué)家改造成清理下水道惡臭的“工人”。

科學(xué)家為了治愈瘧疾，挽救幾百萬病人的生命，保護數(shù)億人的健康，曾篩查過大量的傳統(tǒng)藥物，后我國藥學(xué)家屠呦呦在植物青蒿葉中提取到了抗瘧疾新藥——青蒿素。然而，科學(xué)家至今也沒有找到可治愈腫瘤頑疾的靈丹妙藥，他們幾乎對世界各國的陸生草藥篩了個遍，也沒找到根治的藥物?，F(xiàn)在科學(xué)家們正在向海洋生物進發(fā)，期望能在這些海底怪物身上找到抗癌藥物。從生命科學(xué)的角度看，海洋無疑是天然而又龐大的生物基因庫，有著難以估量的生物醫(yī)藥價值。盡管人們無法完全知曉大洋底還存在何種匪夷所思但卻價值連城的生物體，但海洋生物基因資源已經(jīng)凸顯出巨大的應(yīng)用價值，目前人類已經(jīng)利用的海底生物基因產(chǎn)業(yè)，其產(chǎn)值每年都已超過數(shù)十億美元。

目前，深海中到底有多少種生物，人們實際上難以估測，其生物多樣性正有待于各種科學(xué)手段，包括像我國“蛟龍”號那樣的深潛器去探查。研究表明，深海生態(tài)系統(tǒng)為地球上其它生物不僅提供了各種“貨物”，如生物種群、生物活性分子、油氣、礦物等，同時還提供了“服務(wù)”，如氣候調(diào)節(jié)、營養(yǎng)物更新、食物提供等。深海生物多樣性對于地球生物圈的可持續(xù)機能和人類的生存與發(fā)展都極為重要。