美国宇航局目前正在对加勒比地区的虾类进行研究,这里拥有全世界水深最深的海底热泉区域之一。在这些暗无天日的海底区域,白色的深海虾类层层堆积,遍布热泉附近的海底岩石。
这些虾类的口部和特殊演化的鳃盖内部生活着细菌,这些细菌会产生有机物并养活这些虾类。
科学家们对这种神奇的深海生态系统非常感兴趣,因为这将让他们窥见其他世界上生命的景象,如木星的冰卫星木卫二,这颗冰卫星的冰层下方可能存在一个全球性海洋。
生活在这里的特殊细菌能够在这样的极端环境下生存,原因是其拥有特殊适应的化学合成机制。这种机制不需要借助阳光便可产生有机物并从中得到能量。在这一特定案例中,这些细菌使用硫化氢物质,这种物质大量存在于热泉喷口的喷出物中。这些细菌可以以此为原料制造有机物。在这些喷口附近的环境温度可以高达750F(约合400摄氏度)左右,但在稍稍远离喷口的区域,温度便低到可以让这些虾类在此生活的程度。这些虾类是没有视觉的,但在它们的头部后侧却拥有热感受器。
科曼表示:“我们研究的总体目标是观察深海热泉区域的化学能如何能够支持生命,或生物量的存在。”科学家们已经在两处深海热泉区域采集了样品。其中一处是“Von Damm field”,水深大约2300米;另一处是“Piccard”,水深约4900米,后者是目前世界上最深的深海热泉区域。
通常而言,高浓度的硫化氢对于有机体是有害的,但生活在深海热泉区域,以细菌为食的虾类却需要少量这类物质来维持生命。大自然在这里找到了一种生存之道:这些深海虾类让自己置身于正常-氧化的海水与富含硫化氢的还原型海水边界上,这样它们便能够与这些细菌和谐共存。科曼表示:“这是一个令人惊叹的共生体系。”
科曼本人是一个由麻省伍兹霍尔海洋研究所的克里斯·格曼(Chris German)领衔的研究组的成员,他们在2009年最先在古巴外海海域发现了这些深海喷泉。在美国国家自然科学基金的支持下,2012年科学家们重返这里,这次带来了深海机器人“杰森”。