沒有陽光的生命世界

“萬物生長靠太陽”。沒有陽光，植物就不能生存；沒有植物，就不會有草食性動物；沒有草食性動物，就不會有肉食性動物。所以，所有的動植物都直接或間接地依賴陽光而生存。

用生態學的術語來說，陽光是能源，植物是生態系統中利用能源的生產者，而動物則是消費者。一個生態系統離不開陽光和植物，正如一個社會不能沒有能源和生產者。一位學植物學的網友在一篇文章中就這么說：“所以地球上任何生態系統中的主人，其實都是植物，沒有它們合成有機質，其他一切生物都生存不了。說得再明白點：離開了動物，植物照樣可以活下去；離開了植物，動物卻完全無法活下去。”

有些讀者可能會想到，在一些地方終年不見天日，雖然那里沒有植物，但是有動物。例如在某些黑暗的溶洞的溪流中，生活著穴魚，一生不見陽光，眼睛完全退化了。但是，它們的食物是從陽光世界漂流來的動物和植物，那個黑暗世界并非自給自足。

另外一個更黑暗也更廣闊的世界是深海。照射到海上的陽光會被海水吸收，越深處的海水，能得到的陽光越少。有一部分陽光能夠穿透到海面以下200米，但是量已少到不足以讓植物進行光合作用了。而到了海面以下1000米，就幾乎沒有陽光了。在陽光稀少甚至完全沒有的深海是沒有植物的，但卻生活著眾多的動物，在海洋最深處也不例外。這又是怎么回事呢？

深海里的許多動物其實并非深海的永久居民，在夜間它們會游到淺海進食（比如吃浮游植物），太陽升起后再躲回到更安全的深海。有些深海動物則是來自淺海的捕食者，例如抹香鯨有時能潛到水深2000米處追捕大烏賊。許多深海永久居民的食物實際上也來自淺海——從上面掉下來的食物碎屑，例如淺海動物的糞便和尸體，最終還是來自浮游植物和其他植物光合作用的產物。如此說來，即便是暗無天日的深海，也是“萬物生長靠太陽”的了。

1977年，美國科學家潛到厄瓜多爾西邊加拉帕戈斯裂谷水深2500米處，在那里發現了海底溫泉——深海熱液口。這些溫度達到380℃的熾熱海水從一些出口像間歇泉一樣噴射回來，與周圍冰冷的海水接觸，溶解的礦物質沉淀了下來，在出口處形成“黑煙囪”。完全出乎意料的是，就在這些溫泉周圍，生活著豐富的動物群：長度超過2米的巨型管蟲、軟體動物、海葵、蛞蝓、螃蟹、蝦、魚等等。

在這個特殊的環境中生活，需要能耐高溫，例如巨型管蟲能夠忍受80℃的水溫；需要能夠忍受從地底噴射出來的硫化氫、重金屬等對其他動物來說是致命的物質；還需要能夠對付強酸環境，那里海水的pH值低于3，比醋還酸，所以那里的軟體動物沒有殼；那里的海水產生的巨大壓力能達到海平面氣壓的1000倍，所以動物身體內不能有任何含空氣的組織，否則將會被壓扁。

但是最意外的是：這是一個不依賴陽光的、自給自足的生態系統，維持該生態系統的能源正是有毒氣體硫化氫，其生產者是某些能耐100℃以上高溫的化能白養型細菌。硫化氫不斷地從熱液口噴出，與海水中的氧發生反應，釋放出能量，細菌就利用這些能量將二氧化碳合成為有機物。有的動物，例如軟體動物，就以細菌為食；有的動物，例如巨型管蟲，則與細菌共生，細菌長在管蟲的組織中，管蟲吸入硫化氫、氧、二氧化碳供細菌利用，細菌排出的代謝廢物成為管蟲的食物，管蟲排出的廢物則又成為蟹、蝦的食物。當然，還有些動物，例如魚類，是靠捕捉其他動物為生的。

自1977年以來，在世界許多地方都發現了深海熱液口生物群落，那里的生物絕大部分都是從未被發現過的新物種，平均每10天就會發現一個新物種。但直到現在，只有1%的海底被考察過，我們對那里的生物仍然幾乎一無所知。有研究人員估計，可能有多達1億種物種生活在深海，比地球其他地方的所有物種都多。深海熱液口的動物和細菌并非完全不需要來自“上面”的東西：它們不能沒有氧氣，而氧氣是植物光合作用產生的。所以，那里的生命終究還是依賴陽光的。

（張小寧 插圖）