@ 2020.07.12 , 14:59

太平洋中央的“沙漠”

投稿:Issakios
原文:https://www.sciencealert.com/there-s-a-desert-in-the-middle-of-the-pacific-here-s-what-lives-there

地球上,距离陆地最远的地点在南太平洋的中央,而那里的海洋与众不同。

这片遥远的海域位于海洋的“远极”,一处被称作“海洋难抵极”(Oceanic Pole of Inaccessibility)或“尼莫点”(Point Nemo)的南太平洋环流区(South Pacific Gyre ,SPG)的中心,同时也因常作为航天器的预定坠落地点而闻名。

但是除了燃烧殆尽卫星的残骸,在这些遥远的波浪下还潜藏着什么样的奥秘呢?

长期以来,科学家们对此不以为意。尽管占据了地球表面百分之十的海洋面积,这片地球上最大的跨大洋洋流系统曾被普遍地认为是海洋生物学意义上的“沙漠”。

但尽管如此,还是有生物在此居住,只不过这片海域中栖居于水中和栖身于海床上的有机生命因一些因素而分布稀疏且稀少。

这些因素包括距离陆地过于遥远(因此缺少陆地提供的养分),洋流漩涡的搅扰使得这片海域与海洋的其他部分隔离,以及此地极高的紫外线强度。

但实际上,很大程度上是因为在此地进行科考的难度——由于它极端的遥远位置和巨大的面积(3700万平方公里),我们对该海域栖息的生物知之甚少。

尽管存在如上的挑战,最近一项国际研究仍然让我们看到了科学家们声称的对这些水域中生物的无与伦比的一瞥。

由马克斯-普朗克研究所的海洋微生物研究所带领的一组船员在德国科考船太阳号( FS Sonne )上进行了从2015年12月持续到2016年1月的为期六周的远程科考,从智利航行七千公里到新西兰,途径上文提及的南太平洋环流区。

在途中,他们使用一种新开发的分析系统在从20到5000米深的偏远海域海水中取样海中的微生物种群。这种新的分析系统使得研究人员能够在短短35小时之内对途中的有机样本进行排序和鉴定。

太平洋中央的“沙漠”
图:太阳号的航线 (Max Planck Institute for Marine Microbiology/Google Earth/NASA)

“令我们惊讶的是,我们发现南太平洋表面水域中的细胞比大西洋的洋流区中的细胞还少三分之一”,2019年7月时一位研究者Bernhard Fuchs说道。

“这可能是有史以来探测到的最少的海域表面细胞数。”

在研究小组发现的微生物中,20种主要细菌分支占主导地位。这些细菌大部分是科学家在其他洋流系统中也遇到了的有机生命,如SAR11、SAR116、SAR86、原绿藻等。

这些微生物群落的分布很大程度上取决于水深,和温度,养分浓度,光照的可用程度有关。

其中一个被确认作AEGEAN–169的微生物种群在表层水域中数量特别多,而在从前的研究中它们只在500米深处被发现过。

研究组中的一位微生物学家,Greta Reintjes说,“这表明了这种微生物对超贫营养水域和高太阳辐射的有趣的潜在适应力。”

“这一定会是我们下一步要研究的东西。”她说。

总地来说,取样结果大概可以证实南太平洋环流区是一个“独一无二的超贫营养栖息地”,营养成分的低可利用性限制了适应“极端物理化学条件”的生物和特殊贫养生物的生存。

换句话说,南太平洋环流区暂时仍然无法摘掉它“沙漠”的帽子。但有机体的稀缺仍有好的一面:这些遥远而缺少生命的水域可以称作是全世界最清澈的海洋。

这则研究发表在Environmental Microbiology上。

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