深海熱泉：水深火熱中的海底鬧市

鹽酸草

看著波濤洶涌的海面，你是否設(shè)想過深海底部是什么樣子？那里既沒有陽光，也沒有來自陸地的營養(yǎng)，只有無邊的黑暗、寒冷和死寂，就像海底的沙漠……

的確，深海底部的大多數(shù)地方極度貧瘠，只是零星散布著一些居民，它們唯一的指望就是從幾千米之上的海面緩緩降下的食物碎屑——這些碎屑主要由浮游生物的尸體或糞便組成，形如飄落的雪片，被稱為“海雪”。大部分海雪在降落的過程中會(huì)被其他生物搶光，能夠落到海底的少之又少，海底的居民們很久才能吃上一頓，然后在無盡的黑暗中等待下一次天降甘霖。

但是，海底也不全是沙漠，也有熱鬧的地方，甚至有繁華的“大城市”。那里雖無燈火通明，卻也煙囪林立，寸土寸金，有生產(chǎn)，有消費(fèi)……

萬物生長靠煙囪

在陸地和淺海，絕大部分能量都來自太陽。植物依靠光合作用合成含有能量的物質(zhì)，動(dòng)物和微生物則靠“燃燒”這些物質(zhì)獲得能量。在沒有陽光的深海，能量也來自可以“燃燒”的還原性物質(zhì)。

許多生物可以靠海面接濟(jì)食物過活，有時(shí)只是零星幾片海雪，幸運(yùn)時(shí)能有一塊沉木，如果有一具鯨魚尸體，那就是一筆飛來橫財(cái)了，足以吸引大批海底居民赴宴。

這些生物的食物來源，歸根結(jié)底還能找到光合作用的頭上，而在更為繁華的海底聚居地——深海熱泉，居民的生活方式就有些挑戰(zhàn)想象力了。它們的“燃料”是硫化氫之類的還原性物質(zhì)，而與植物光合作用相對(duì)的，則是細(xì)菌氧化這些物質(zhì)獲取能量的化能合成作用。

深海熱泉一般分布在板塊邊緣的火山帶上，其實(shí)它們自己就有點(diǎn)像火山——滲到地殼中的海水被接近地表的熔巖加熱、溶解，裹挾著許多礦物質(zhì)，從熱泉口噴出來。典型的如硫化物熱泉，其中的礦物質(zhì)會(huì)在噴口處結(jié)成黑糊糊的煙囪，高的能有十幾層樓高，還不停地往外冒黑煙；煙囪壁上和煙囪周圍，都密密麻麻擠滿了螃蟹、貝殼之類的生物——當(dāng)1977年，科學(xué)家們循著海水溫度慢慢地往偏高的方向探尋，第一次找到深海熱泉時(shí)，呈現(xiàn)在他們眼前的就是這樣一幅怪誕景象。如果不是親眼所見，真難以相信，在不見天日的海底，竟有這樣一群不靠沐浴陽光，而是靠冒黑煙的“大煙囪”存活的生命。

如同人類社會(huì)，海底城市的居民也有分工與合作。將大煙囪噴出的還原性物質(zhì)進(jìn)行化能合成作用的微生物就是城市的生產(chǎn)者，其他生物都要從生產(chǎn)者身上獲取能量：有的螺類像牛羊吃草一樣直接啃食這些細(xì)菌；有的螃蟹在自己身體表面養(yǎng)了一群細(xì)菌，不時(shí)收割一回；而聰明如管狀蠕蟲者，干脆在自己體內(nèi)養(yǎng)著細(xì)菌，與它們共生，連吃的步驟都省了。

既然生產(chǎn)者都要靠煙囪，其他人全要靠生產(chǎn)者，難怪大家喜歡挨挨擠擠住在煙囪附近?？梢胱〉綗焽杩?，也不是那么容易的。海底熱泉口噴出的海水非常燙，有時(shí)甚至可達(dá)三四百攝氏度（如果在海面上，這水早就沸騰了，因?yàn)楹５讐毫艽蟛诺靡员３忠簯B(tài)），而底層海水則是冰冷的，溫度低至將近零攝氏度，只有少數(shù)耐熱本領(lǐng)超群的古細(xì)菌，才有機(jī)會(huì)搶占煙囪口第一排。當(dāng)然，前面幾排的位置都頗具挑戰(zhàn)性，有些蠕蟲生活在煙囪外壁，腳踩80攝氏度的滾燙“地板”，頭頂著只有2攝氏度的海水，這冰火兩重天的生活真不是人人都忍得下來的。

再接下來，在溫度比較宜人的地方，就得看大家搶位置的本事了。蠕蟲和貽貝往往見縫插針，找到空位就原地不動(dòng)，坐享體內(nèi)細(xì)菌的化能合成產(chǎn)物。不過，熱泉的世界變化也很快，科學(xué)家曾發(fā)現(xiàn)，東太平洋的一處熱泉口原本滿是蠕蟲，過了幾年再去看，那里不知什么時(shí)候已經(jīng)換成一批貝類了。

深海熱泉這些建在煙囪上的城市，其實(shí)范圍不大，只局限在煙囪口附近一小塊地；也并不能長久，熱液噴發(fā)結(jié)束，就曲終人散了；更慘的是，城市與城市之間還離得特別遠(yuǎn)，最近的城市在幾百公里以外也有可能?？墒牵灰碌暮５谉崛谝划a(chǎn)生，周圍就會(huì)迅速崛起一座新城。這些新興城市的居民都是怎么搬來的呢？

有些細(xì)菌是一直都在的。在荒涼的海底沙漠中，分布廣泛的化能合成細(xì)菌就蟄伏在沉積物里，等待時(shí)機(jī)。這樣，不論新的海底火山在哪里噴發(fā)，都有一小撮細(xì)菌在那里等著。等到新煙囪帶來豐富的還原性物質(zhì)，它們就可以大量增殖，充當(dāng)新城的開拓者，恭候更多生命到來。

另一些生物沒有辦法在海底處處潛伏，它們的幼體隨著深層海流搭順風(fēng)車旅行，直到遇上下一處適宜定居的地方。如果熱泉被視為城市的話，這些海流無疑就是穿越沙漠連通城市的“絲綢之路”了。

但是這還不夠。有時(shí)深海熱泉之間相距實(shí)在太遠(yuǎn)，就算搭順風(fēng)車也難以跨越茫茫沙漠。這種時(shí)候，就只能靠天降甘霖形成沙漠中的綠洲，讓這些海底流浪者們歇歇腳：沉入海底的鯨魚尸體是再合適不過的中轉(zhuǎn)站，它們分解形成的硫化氫等物質(zhì)與“黑煙”一樣能成為熱泉居民賴以生存的燃料。而這些臨時(shí)小城中的生活，又能講另一個(gè)故事了。