在茫茫大海深處,陽光無法觸及的地方,隱藏著比火焰山更為神秘的世界——海底熱液噴口。在這里,滾燙的“黑煙”從海底噴涌而出,溫度高達 400℃,足以瞬間熔化金屬。然而,就是在這煉獄般的環境中,卻孕育著一套顛覆常識的生命系統。
不止有“黑煙囪”
2012年6月24日,太平洋馬里亞納海溝深處,我國自主研發的“蛟龍”號載人潛水器,如一條靈巧的銀魚,正在完成水下作業。艙內的三位潛航員屏息凝神,注視著窗外。舷燈如利劍刺破黑暗,突然,一片神奇的景象展現在眾人眼前。無數煙囪狀石柱林立,濃黑的“煙霧”翻滾升騰,像極了《西游記》里烈焰蒸騰的火焰山。滾燙的水流攪動著四周,溫度計指針直指 400℃,連鉛塊都能瞬間融化。這里,就是深海熱液噴口,一座神秘莫測的海底“火焰山”。
這些“黑煙囪”,其實是海底地殼裂縫。冰冷的海水滲入地下。被巖漿加熱至沸騰,溶解了大量硫化物和金屬礦物質。當滾燙的熱液重新噴出海底,遇冷瞬間析出礦物質,就會堆積成“煙囪”。那些噴出來的熱液,又因含硫而呈現出墨黑色,以上就是“黑煙囪”的由來。
“蛟龍”號懸停在一座巨型“黑煙囪”旁,機械臂小心翼翼地伸向噴口邊緣。舷窗外,再次出現了令人驚嘆的景象。聳立的“黑煙囪”噴涌著濃密煙霧,周圍簇擁著兩米長的血紅管狀蠕蟲。巨大的管狀蠕蟲如奇特的森林般隨著水流搖曳,血紅色盲蝦也在礁石間靈活穿梭,還有那巨大的白色蛤蚌在靜靜匍匐。誰都沒有想到,這片被劇毒熱液環抱的“煉獄”,還能這么生機盎然。
“難以置信吧?”耳機里傳來科學家興奮的聲音,“這里沒有陽光,沒有植物,溫度高得致命,水流里還充滿硫化氫這樣的劇毒物質,這些生物還能怡然自得。”
“火焰山”的生命奧秘
我們都知道,在陽光照耀的陸地和淺海中,“萬物生長靠太陽”是鐵律。因為植物靠光合作用捕獲陽光,草食動物啃食綠葉,肉食動物再吃掉它們,能量如接力棒般在食物鏈中傳遞。但深達數千米的海底,陽光早已被海水吞噬殆盡。這里沒有一片綠葉,只有噴吐著 400℃“黑煙”的海底火山(熱液噴口),以及劇毒的硫化氫彌漫在水中。這一切都讓人不禁產生疑問:這些生命,究竟是怎么活下來的呢?
后來,研究人員發現,這一切都得益于嗜熱菌。這些細菌擁有自然界最奇特的生存本領,不依賴陽光,能把致命的硫化氫當作“美味佳肴”。想象一下,這些微小生命體內建有一座特殊“廚房”。它們汲取海水中的硫化氫和溶解氧,經過一系列復雜的化學轉化,這個過程就是神奇的化能合成作用。它們就像魔法廚師,揮舞著化學反應的魔杖,將硫化氫與氧氣攪拌,憑空“變”出有機物。不需要一縷陽光,不需要一棵植物,僅憑地心涌出的能量就撐起了整個生態系統的基石。
細菌對于這里的生物來說,至關重要。兩米長的管狀蠕蟲,沒有嘴和腸胃,依然活得逍遙自在,依靠的就是體內寄居的億萬細菌“佃農”。蠕蟲用紅羽般的鰓收集毒氣硫化氫供給細菌,細菌“變”出有機物后“上繳”營養反哺宿主,堪稱深海版“包吃包住”的完美合作。
當化能合成的能量注入食物鏈,頂級掠食者便聞風而至。盲蝦群如雪花翻飛,背部的感光斑能捕捉熱液紅外輻射,精準停泊在“餐廳”邊緣;巨蟹揮動著巨鉗絞殺更弱小的生物;詭譎的章魚也從暗影中彈出觸手,瞬間卷走獵物。
從嗜熱細菌到管狀蠕蟲,再到更高級的掠食者——一條完整而獨特的“食物鏈”,便在劇毒與黑暗中悄然運轉,徹底改寫了生命必須依賴陽光的古老法則。
生命起源的新猜想
“蛟龍”號的機械臂,采集著富含細菌的巖石樣本。看著舷窗外那黑暗卻喧騰的世界,一個大膽的念頭擊中了船上的人們。地球早期海洋或許正是這般熾熱與動蕩,那么深海熱液噴口提供的能量與復雜的化學環境,有沒有可能是生命最初的來源呢?
后來,研究人員果然在巖石樣本中發現了一種物質。那是一種由氫氧化鎂構成的納米晶體,它們竟能像生物細胞一樣形成“離子通道”,選擇性通過特定離子并產生微弱電流——這與生命細胞的能量轉換機制驚人地相似。
這一發現引出了物種起源的新假說:地球生命或許就是誕生于深海熱液噴口。在高溫高壓下,非生命物質通過化學反應形成復雜結構,逐步演化出原始生命形態。
如果這個理論成立,那么太陽系中擁有地下海洋的木衛二、土衛六等星球,是不是同樣可能孕育出生命呢?
告別“火焰山”緩緩上浮時,“蛟龍”號舷窗外的幽藍重新合攏。那片毒煙與沸水中的生命綠洲,卻如星辰般烙印在每個人的心間。它昭示著生命形態的無限可能。地球的深邃腹地,甚至木衛二冰封海洋之下,誰又能斷言沒有類似的生命之火在黑暗中倔強地燃燒?畢竟,生命從不受困于環境。它總能以最意想不到的方式,尋得能量,然后在看似不可能之處蓬勃綻放。
(李恒克摘自2025年9月12日《少年科普報》)