海底火山

海底1 600米处的一个深海珊瑚群落,位于加利福尼亚州海岸的戴维森海底休眠火山上。潜水器外光灯照射到的生物包括黄色海绵动物、筐蛇尾和泡泡糖珊瑚。

随着潜水器以几节(1节=1海里每小时=1.852千米每小时)的速度向前缓慢行进,海底的形状渐渐发生了变化,潜水器不得不沿着一个越来越陡峭的斜坡向上爬。之前毫无特色的平坦海底已被一堆翻滚着的黑色岩石所代替,就像一朵巨大的花椰菜。毫无疑问,这是火山地貌。潜水器的下方是岩浆,有数千米长,看起来像是刚喷发过。随着火山口诡异的寂静被打破,潜水器里的气氛顿时紧张了起来,我们听到远处传来了工厂里机器轰鸣的声音。之前清澈的海水中顿时翻滚起阵阵黑色的浓烟。接着,我们突然发现正前方的浓烟之上冒出了一个巨大的烟囱,相比之下,潜水器实在太过渺小。

一只深海琵琶鱼在游行,它的皮瓣翻向脑后,十分少见。大多数时候,琵琶鱼都埋藏在海底沉积物之中,只有巨型嘴巴上发光的皮瓣不断摇曳着吸引猎物。

黑色浓烟在烟囱顶部发出轰隆的响声,根据热浪判断,水温应该很高。现在驾驶员的每一步操作都十分谨慎,他用潜水器的机械手将一支特制温度计插入从烟囱里喷发出的水中,测得水温为375摄氏度。这个温度比铅水的温度还高,很容易对潜水器造成严重损害。我们找到了传说中的黑烟囱——沿着深海海底的洋中脊分布的海底火山热泉。

覆盖着的管状蠕虫好似一根根“香烟”。管状蠕虫红色的呼吸器官将二氧化碳、氧气和硫化物输送给虫管中的细菌,由细菌将这些物质转化为有机物后再进行化学物质交换。

洋中脊是地球上最大的地质结构,环绕地球45 000千米,就像板球上的缝合线。熔融的岩浆从地壳表面渗出,流动形成山脉,最后生成新的海底。岩浆形成的海底山脉最高可达3 200米,由这些山脉构成的洋中脊的宽度可达80千米。几乎所有的海底火山热泉都在洋中脊上,但人类直到1977年才发现它们的存在。当时,几名地质学家乘坐潜水器在加拉巴格群岛附近的东太平洋海隆进行探索,首次见到了活跃着的黑烟囱。这一地质现象令地质学家很兴奋,但他们明白,还需生物学的证实才会令世人瞩目。

 一条庞贝蠕虫,它的整个群落都生活在水温最高的黑烟囱边缘。庞贝蠕虫得名于它在80摄氏度的极高温度下依然能够存活的本领。

潜水器离开了海水喷涌的烟囱顶部(有的黑烟囱有16层楼高),然后缓缓地沿着斜坡降至海底。突然出现了种类极其丰富的生物。在东太平洋,生物构成主要是成堆的管状蠕虫,这些管状蠕虫高达2米,体形最大的有人的胳膊那么粗。虫管顶端长满了大红色的羽毛,随着火山热泉轻盈地摆动。仔细观察这些管状蠕虫,你还会发现各种各样的虾、帽贝和片脚类动物,偶尔还能见到异常粉红的鱼。黑烟囱底部铺着一层厚厚的贝类动物,它们在管状蠕虫的遮掩下精心地筛选飘落下来的食物颗粒。潜水器要离开黑烟囱的时候,还有大量生物没来得及观察,如和餐盘一样大小的白蛤。

蜘蛛蟹,周身最长处可达1米,位于墨西哥湾海底1 800米处。蜘蛛蟹的触角能使其免遭捕食,它的体色是典型的深海动物体色——红色。由于没有光线直达海底,因此红色的生物在海底看起来呈黑色,起到了完美的掩饰作用。

等生物学家亲眼见到加拉巴格群岛的海底火山热泉时,他们简直无法相信:在海底一片漆黑的环境中竟然存在如此密集的生物群落,即使是最富饶的珊瑚礁,也不及这里的密度高。光合作用在这里显然无法进行,而缓缓落下的海洋雪花永远无法满足该系统的能量需求。后来生物学家发现,这个复杂的生态系统最终依赖于一种特殊的细菌。因为火山热泉喷发出的黑烟和热水所形成的混合物是硫化氢,而这种细菌可以固化硫化氢中的能量。

如今,地质学家在几乎所有探索过的洋中脊上都发现了海底火山热泉。火山热泉之间的距离有上千千米,但令人惊奇的是所有火山热泉都能依靠硫化物中的能量形成各自的生态系统。生物学家们欣喜地发现,虽然众多火山热泉的生态系统十分类似,但是每个系统中所包含的物种各不相同。迄今为止,我们见识到了深海海底总面积的1%,还有3亿平方千米未曾涉足,海底肯定还有其他全新的生态系统有待人类去探索发现。

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