深海热泉口生态系统
1977年,美国的一些研究人员在加拉帕格斯群岛附近,在距海平面2.5km的海底发现一个热泉口。这里的水温在200℃以上,就在如此高温高压的环境中,竟然有硫细菌等生物存在。这些硫细菌可以利用氧化硫化物所获得的能量,来固定海水中的二氧化碳,合成有机物。现在人们在太平洋海底已经找到了十几个这样的热泉口,在这些热泉口周围有许多能进行化能合成作用的细菌,如硫细菌、氢细菌等。特别有趣的是,在这些细菌周围,还有多种高等无脊椎动物,如大海蛤、环节动物、蟹、章鱼等,其中有一种环节动物,没有口,也没有消化管,但是它们体内有化能合成细菌,显然,它们是靠这些细菌来获得有机养料的。
深海热泉口生物的发现,给科学界提出了许多值得研究的课题。在没有阳光的深海,化能合成细菌和周围的生物及其无机环境构成一个复杂的生态系统,这种生态系统的能量流动和物质循环是怎样进行的?在海底高温高压的环境中,这些特殊的生物竟能生存,这打破了人们对生物的常规理解。为什么在高温下蛋白质不变性?有人认为这是因为蛋白质分子构象发生了变化,也有人认为这是因为这些生物的蛋白质的一级结构与普通的蛋白质不同的原故。现在仍然没有定论。至于热泉口周围的高等无脊椎动物来自何处,它们适应深海环境的特性和机制等问题,也是需要深入研究的。