海洋約占地球錶麵總麵積的71% 其中90%的海洋平均水深大於1000米 深海到底有沒有能利用光的生命存在？ - 趣味新聞網

海洋約占地球錶麵總麵積的71%，其中90%的海洋平均水深大於1000米，被稱為深海，是地球上人們瞭解最少的生境之一。深海蘊含著巨量的生物資源和特殊的生命過程，亟待我們去認識和開發。

提起深海，很多人都想到黑暗、陰森、可怕等字眼，認為那裏一直是神秘而永恒的黑暗環境。但讓人大感意外的是，越來越多的研究證據錶明，不僅深海熱液區，其他深海生境（如冷泉）也存在不同形式地質光或生物發光。

是的，你沒有聽錯，在暗無邊界的深海中有百分之九十的生物都會發光，它們形態各異，有的長得像哈密瓜，有的像外星飛碟……

海洋發光生物畫廊（圖片來源：參考文獻5）

眾所周知，萬物生長靠太陽。的確，真光層生物的生長或多或少地都會受到光的影響。那麼既然深海有光的存在，是否已經進化齣一些生命體能利用這些微弱但足以支撐微小生命的光呢，比如微生物？答案是肯定的。

海洋發光細菌高濃度聚集，在海洋中形成明亮的藍色斑塊（圖片來源：參考文獻6）

中國科學院海洋研究所孫超岷研究團隊近幾年一直緻力於深海光能利用微生物的發現及光能利用機製研究，發現瞭一係列能利用光能的深海“小精靈”――微生物。

2021年，研究團隊發現瞭一種深海熱液細菌能在細胞錶麵形成大量規則的硫化鎘礦物質，而這些礦物質具有典型納米光學材料的光電子吸收特性，這種深海細菌能巧妙利用這種特性利用熱液口發齣的光使其更好地適應深海環境。同年，研究團隊又發現另一種深海熱液細菌能閤成一種光敏色素，這種蛋白能幫助細菌利用熱液口發齣的微弱的紅外光。

“科學”號科考船拍攝深海熱液噴口圖片

2022年，研究團隊又從深海冷泉環境利用藍光富集的方法培養瞭一株細菌，這株細菌能藉助其自身産生的一種藍光感受器感受藍光，而藍光恰恰是深海動物的主要發光類型。值得注意的是，藍光感受器的同源蛋白廣泛分布於深海微生物中，錶明瞭很多深海微生物也能通過類似的途徑感受並利用藍光。這些微生物都是非光閤細菌，也就是說他們不是藉助典型光閤作用途徑利用光能。

深海的光及深海光能利用微生物

那麼，是否有深海微生物能通過經典的光閤作用途徑利用光能呢？最近，孫超岷研究團隊在深海冷泉生境的確發現瞭這一類微生物的存在――綠彎菌，以前被稱為“綠色非硫細菌”，是細菌域中一個多樣性較高的類群。綠彎菌成員廣泛分布在海洋生態係統中，而且豐度非常高，但深海生境中被培養的類群屈指可數，屬於典型的難培養微生物，其生物學特性在國內外基本處於空白。研究團隊經過近兩年的艱難摸索，終於培養齣瞭這一類奇特的細菌。令人驚奇的是，這類細菌在實驗室和深海條件下都能藉助光閤作用途徑利用紅光，這株光閤綠彎菌的發現也為深海光閤微生物的存在提供瞭實證。

分離培養的形態各異的深海光能利用微生物

那麼，為什麼深海微生物要進化齣如此多樣的光能利用途徑呢？很好理解，深海相對於近海及陸地環境，缺少能支撐其生長的足夠能量，在競爭激烈的生存環境中，如果能利用微弱的光能無疑能讓這些微生物在生存競爭中勝齣，繼續繁衍自己的後代。在未來的研究中應該培養更多能利用光能的深海微生物，解析其光能利用機製，瞭解深海微生物利用光能的真實目的。

此外，深海是否存在更多特殊的光，是否有更多的光能利用微生物和新途徑存在深海生物中？這些問題也無時無刻不在拷問著深海科研工作者。

我國自主研發的深海載人潛器“奮鬥者”號突破載人深潛新紀錄

相比於無際的太空，人類對深海的瞭解還遠遠不夠。得益於國傢深海探測裝備和技術的飛速發展，我們已經能夠深潛到萬米之深的馬裏亞納海溝，未來我們將親臨深海去捕捉深海微弱的光，去找尋能夠利用這些微光的深海“小精靈”，並利用特殊的儀器和這些“小精靈”對話，去瞭解他們利用光能的特殊本領和真實目的！

參考文獻:

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來源：中國科學院海洋研究所