科学家发现有数百年历史的北极生物靠化石生存

2022-02-25 23:30:45

朗塞斯山脊海绵和其他动物的照片。图片:阿尔弗雷德·韦格纳研究所/PS101 AWI OFOS系统/Antje [email protected]

一项新的研究报告称,在北极附近的一座水下山脉的山顶上,一个由数百年历史的海绵组成的繁荣社区正在吞噬一个灭绝生态系统的化石。

这一惊人的生物热点的发现,证明了即使在最不适宜居住的环境中,如隐藏在北极海冰下的黑暗且营养贫乏的斜坡,生命也具有韧性。周二发表在《自然通讯》上的这项研究表明,鉴于人类驱动的气候变化使这个北部地区变暖的速度至少是地球其他地区的两倍,更好地了解这些异常活跃的生态系统“对于保护和管理这些北冰洋独特的多样性至关重要”。

发现海绵群落的探险队首席科学家、该研究的合著者安杰·博蒂乌斯说,当一台水下摄像机将海绵花园的第一个镜头返回到研究船上时,她的团队“欣喜若狂”。

“这是一艘满载深海生物学家的船,他们已经研究了北极几十年,但我们做梦也想不到会发现这样一个热点生态系统,”Boetius回忆道,他也是马克斯·普朗克海洋生态研究中心深海生态和技术研究小组的负责人,也是赫尔姆斯霍尔茨海洋和海洋研究中心Al-fred We-gener研究中心的主任。

“我们计划了很长一段时间,专门进行一项任务,以发现北极海山上的生物,”她补充说。“它们是一个谜。首批海山地图是几十年前绘制的,但从来没有人能够用相机或高分辨率的方法去那里。我一直梦想着这样一次探险,我们可以探索并找出北极海山上的生物。”

Boetius和她的同事在2016年德国研究破冰船Polarstern上的一次探险中实现了这个梦想,该船部署了一个名为海底观测和测深系统(OFOBS)的相机和声纳平台,专门用于探测北冰洋下鲜为人知的世界。研究小组在一个名为朗塞斯山脊(Langseth Ridge)的已灭绝火山群的山顶上发现了繁荣的海绵花园,该火山群位于海面下约半英里处。

海绵是世界各地通用的生物;虽然它们很像植物,但它们是最古老的动物家族之一。根据研究小组的发现,兰塞斯山脊的海绵寿命极长,平均寿命约为300年。此外,在花园中观察到的最大海绵长度超过30英寸。如此庞大的体型和年老的年龄表明,尽管这些海山缺乏可用的营养物质,它们几个世纪以来一直吃得很好。

为了弄清楚是什么维持了这个生态系统,研究负责人、马克斯·普朗克海洋微生物研究所的海绵专家特蕾莎·莫甘蒂(Teresa Morganti)检查了海绵组织中的复杂微生物。结果显示,这些动物正在消化数千年前火山活动时生活在海山上的已灭绝生态系统的化石遗骸。

这些长期死亡的生物包括管蠕虫,它们留下了蛋白质和几丁质的残余,可以被宿主海绵内的细菌群落处理。“他们有助手,细菌,可以消化他们坐在上面的物质,”博提乌斯解释说。“这真是新鲜事。我和许多深海生物学家谈过,他们以前从未听说过。”

“这是有道理的,”她补充说,“因为为什么你不能在一个生者和一个死去的生态系统之间进行这种过渡,而海绵可以从中获利?”

在这一点上,这些繁茂的海绵群落可能是暂时的,随着化石材料的耗尽,它们最终会在几个世纪或几千年后消失(尽管博蒂厄斯指出,海绵特别擅长适应新的生物群落和寻找新的食物来源)。

这一出乎意料的生态系统也可能受到北极因人为气候变化而遭受的快速破坏的威胁。目前隐藏和保护这个秘密海绵花园的海冰正在迅速减少,这可能会导致在这些极地地区进行更多的商业开发活动,如海底拖网捕鱼。

这些新出现的人类压力凸显了进一步探索和保护北极环境的必要性,以便我们能够更好地了解居住在其中的不可思议的生命形式。

Boetius说:“我很高兴我们有这些照片,我们可以证明保护栖息地是值得的,而不仅仅是不关心。”。“所以对我来说,这一点格外重要。”

她总结道:“一旦你看到了这种丰富生活的画面,你可能会更倾向于说,‘好吧,让我们不仅仅进入这些未开发的世界。让我们先看看那里有什么,然后制定一个保护它们的计划或政策,而不是摧毁它们。’”。

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