
此前这种“黄色潜水艇”曾被用于探测南极永久性冰层,并得到了一些积极的发现。

海底“黑烟囱”里生活着神奇的管虫和盲虾(图)。科学家希望在开曼海沟找到类似的物种。

海底“黑烟囱”里生活着神奇的管虫(图)和盲虾。科学家希望在开曼海沟找到类似的物种。

庞培虫被认为是目前已知最耐热的动物。
一支主要成员为英国科学家的科考队,行驶在加勒比海域,随行的还有“Autosub6000”机器人潜水艇和“伊希斯号”潜水艇。他们的目的是对迄今最深海域下的火山———加勒比海6000米以下的开曼海沟进行科学探测。
近日,英国国家海洋学中心的科学家发现,在位于加勒比海的牙买加与开曼群岛交界处有一道极深的裂口在海水底层蔓延开来,在这其中包含着世界上最深的水下火山链。此次科考,将揭开大西洋和太平洋海底生物缺失的一环。
最新潜艇潜入未知海底世界
科学家们聚集在英国南安普敦国家海洋研究中心,起航了他们对目前世界上最深海域的一次探险。
这次英国科考队搭乘的是最新的“詹姆斯·库克”号(RRS James Cook)科考船,前行的目的地则是加勒比海的开曼海沟(Cayman Trough)。
开曼海沟位于牙买加岛和开曼群岛之间,是加勒比海域最深的海沟,平均深度为5000到6000米,最深点达7680米。它是加勒比构造板块从美洲板块分离出来而形成的产物,那里有世界上最深的海底火山。目前人类还没有对开曼海沟实施过全面细致的考察。深度为6000米是主要的一个障碍。
为此,科考队动用了最新潜艇,它就是“Autosub6000”号潜水艇。“Autosub6000”身披黄色战袍,长5.5米,直径为0.9米,净重为2000千克,潜入水中后则为2800千克。它是英国最新的全自动潜水艇,潜水深度深达6000米。潜艇的“鼻子”和“尾部”分别是导航系统和控制系统。
事实上,Autosub属于一个大家族。2005年,对永久性冰层之下的神秘世界进行探测的Autosub 2就是其中一员。只可惜,当时的Autosub 2在神秘世界里迷失了方向,被困在永久性冰层下面。要说“Autosub6000”与其他家族成员的特殊之处,那深入6000米的海底可是其一大绝活。
“在对开曼海沟的探索中,Autosub6000主要用于探测海底火山口。它的好处还在于不需要任何水面控制,就能自行完成全部的海底科考任务。”英国南安普敦国家海洋研究中心的乔恩·科普雷(Jon Copley)博士是此次科考队的队长,他还透露在未来的科考中,他们还将利用“伊希斯号”潜水艇负责第二阶段的海底科考任务。
“伊希斯”号则是英国潜水深度最深的遥控潜水艇。它的探险任务就包括提取海底火山口顶端的熔岩和沉淀物样品,同时采集火山口的生物标本。其中,熔岩和沉淀物标本将用于地球化学研究;生物标本将用于探索海底极端环境的生命奥秘。
寻找两大洋间缺失的一环
1979年,科学家在东太平洋海底发现数十个冒着黑色和白色烟雾的“黑烟囱”(Black smoker),附近出现大规模的硫化物堆积丘体。这些亿万年前生长在海底的“黑烟囱”,不仅形成了丰富的海底矿藏,而且还被视为与生命起源有关。
而英国科考队对此次科考也是赋予了众望。他们希望对开曼海沟海底世界的探索,寻找到太平洋和大西洋之间缺失的一环。为此,科考队将对开曼海沟火山口与太平洋和大西洋海底火山口的生物进行比较研究,希望能够更好地了解深海生物进化过程。“开曼海沟是一失落的世界,它能给我们展示海底生命的秘密。”科普雷博士表示。
大西洋火山口往往被认为是盲虾聚集的乐园。但是在太平洋东部海域类似的火山口却居住着众多怪异的管虫,长约1米。研究人员认为此次对开曼海沟的探险,能为其解开海洋生物世界之谜。到时他们就可以看看,开曼海沟的生物究竟是与大西洋还是太平洋生物更具亲属关系。
早在300万年前,由于地球构造板块运动,北美和南美两大陆重新连接之前,太平洋到大西洋之间有一深通道。这便意味着开曼海沟可能孕育着缺失的一环———它曾经是连接这两大洋的一片海域。“我们试图对开曼海沟海底世界的全探索,了解到世界海洋生物的所有模式。”科普雷表示。
海底喷薄出生命
火山口生命研究之所以受到重视,与火山口喷出原始生命的假说有关。该理论认为,大概在距今40亿年前,原始海洋的海底被喷发的大山撕开了一个大口子,滚烫的气体汹涌而出,这些气体扩散到周围海水中,刺激海底岩石发生化学反应,产生了氨基酸、核糖等小分子有机物,为生命的真正诞生做好了物质准备。
当然这一假说也受到“海底黑烟囱”的挑战。上世纪80年代末,科学家在东太平洋海底熔岩上,发现了“黑烟囱”。海底火山喷出的矿液与周围海水混合后,很快产生沉淀变为“黑烟”。硫化物堆积形成直立的柱体及圆丘。此后,科学家们发现在“黑烟囱”附近生活着大量古细菌。它们极端嗜热。上世纪80年代最耐热的庞培虫被发现了。
科学家指出,黑烟囱的“古细菌”在现在海底生存的环境,类似地球早期环境的极端高温环境中:同时,基因组测序发现,这些“黑烟囱”周围的古细菌处于生命树源头的位置上。科学家因此提出原始生命起源于海底“黑烟囱”周围的理论。
“黑烟囱”是如何形成的呢?在地球诞生早期的原始海洋下面,海底裂谷处的温度较高,海水会沿着海底裂隙向下渗透,可达海底之下几千米深。当海水在地壳深部加热升温后,溶解了地壳深部岩石中的多种金属元素。海水裹挟着这些金属元素原路返回,并将这些金属元素喷在海底。由于其与原始海洋中的成分、温度有很大的差异,因而从外观上看,会形成浓密的黑烟,当矿液与海水相遇后,随着温度变低,矿液中所含有的硫化物等物质便会沉积下来,堆积在海底极其浅部的通道内,慢慢就会形成“黑烟囱”的形状。
■ 延伸
Autosub 2封冻事件
2003年,Autosub 2潜艇被送入南极冰层下面,上演处女航,并成功完成了拍摄南极永久性冰层物种的任务。2004年,Autosub 2再次出动,并取得了成功。2005年,Autosub 2潜艇再次远航,刚开始一切看上去相当正常,但在下水5小时后,这艘造价150万英镑的黄色潜水艇向指挥中心发回了求救信号。Autosub 2已经迷失了方向,被困在永久性冰层下面。Autosub 2潜艇此时虽动弹不得,但仍不断向基地发回求救信号,直至电池的能量耗尽。