Science：万米深渊惊现“原生生物花园”！中国“奋斗者”号揭开海洋最深处生命的繁盛生长

撰文丨王聪

编辑丨王多鱼

排版丨水成文

在阳光无法抵达、压力高达千倍大气压的海洋最深处——海沟（6000-11000 米），生命以何种形式存在？长期以来，科学界对这片“超深渊带”的认知极为有限，尤其对附着在岩石等硬质基底上的生物几乎一无所知，因为对这一深度的采样极为困难。

2020-2024 年间，中国“奋斗者”号载人潜水器对大洋洲周边的七个海沟、断裂带和海盆进行了系统性探索。

2026 年 5 月 14 日，中国科学院深海科学与工程研究所彭晓彤团队（宋希坤副研究员为论文第一作者）在国际顶尖学术期刊Science上发表了题为：Protist-dominated hard substrate faunas thrive at the deepest ocean depths 的研究论文。

该研究报告了在克马德克海沟（最深处10047 米）和马里亚纳海沟（最深处约 11000 米）利用载人潜水器“奋斗者”号采集到的大量物种，从而揭示了在地球海洋最深处存在着一个繁荣且此前未知的生态系统，其主导者并非大型动物，而是毫米级的原生生物。尤其令人惊讶的是，研究团队发现，它们是以陆地松树花粉为食的异养生物，而非化能自养生物。研究团队认为，类似的生物群落可能广泛存在于地球上最深的生态系统中，这对理解这些深度的碳热点具有重要意义。

颠覆认知的“深渊居民”

研究团队在克马德克海沟和马里亚纳海沟的岩石表面，共发现了 32 个固着生物物种，它们分属 6 个原生生物和后生动物门类，其中绝大多数是科学上的新物种。

令人惊讶的是，在这些最深的海底硬质基底上，占据绝对优势的并非依赖化学能的自养微生物群落，而是异养型的有孔虫（一类原生生物）。它们形成了丝状、管状、链状、圆顶状等多种形态，密度最高可达 4300 个/平方分米。这些小型生命体，构成了深渊岩石上的“微型花园”。

挑战旧理论：它们不是化能自养生物

此前有观点认为，深海极端环境的生物，无法依赖阳光进行光合作用，可能依赖海底渗漏的化学物质来合成能量，即化能自养生物。但该研究通过多方面的证据，有力地支持了这些海洋最深处的优势生物其实是异养生物，即通过摄取外界有机质获取能量。

“食谱”证据：研究团队在优势物种 Gromia hadalensis 和 Plumetta cernua 的体内，发现了大量来自陆地的松树花粉颗粒，这些花粉经由风和洋流输送并沉积到海沟底部。同时，这些生物的胶结质外壳中还含有丰富的矿物颗粒、放射虫和硅藻骨架，这些都指向它们以沉积物中的有机质为食。

基因证据：宏基因组和宏转录组分析显示，在这些原生生物体内占主导的微生物并非已知的化能合成细菌。相反，它们高表达的基因多与氨基酸转运、代谢和脂质代谢相关，这是典型的异养生活方式特征。

环境证据：在 98 次深海潜水调查中，研究团队并未在发现这些原生生物的区域观测到活跃的冷泉、热液喷口或典型的化能自养动物群落（例如贻贝、管虫）。

广泛分布与生态重要性

研究团队通过人工智能（AI）识别来自 1030 个采样点的海底图像，证实了类似的以有孔虫为主的固着群落，在大洋洲周边的多个海沟区域（例如爪哇海沟、马里亚纳海沟等）广泛存在，深度直至 10900 米。

这些原生生物尽管个体微小，但由于其分布广泛，研究团队估算它们的活体生物量碳在全球海沟范围内可能达到 2300 至 1.4 万公吨，相当于目前估算的全球深渊活体生物总碳量的 1%-6%，或全球深渊真核生物总碳量的 2%-11%。这意味着，它们构成了海沟环境中一个此前未被认识的、重要的碳储库和能量热点。

此外，这些生物群落作为“生态系统工程师”，为更小的微型和小型动物提供了栖息地，成为深渊底栖食物网中关键的营养和能量链接环节。

深海探索的新篇章

这项研究不仅极大地拓展了我们对地球生命极限的认知，揭示了“超深渊带”生物多样性的新维度，也凸显了载人深潜技术对于前沿科学发现不可替代的作用。“奋斗者”号的成功探索，让我们得以窥见万米深渊之下生命的顽强与奇妙。

这些附着在岩石上的微小生命，正静静诉说着地球最深处不为人知的生态故事。它们的存在提醒我们，即使在环境最严酷的角落，生命依然能找到属于自己的生存之道，并可能在全球碳循环中扮演着意想不到的角色。而我们对地球上这片最后边疆的探索，才刚刚开始。

2025 年 7 月 30 日，杜梦然、彭晓彤等人在Nature期刊发表了题为：Flourishing chemosynthetic life at the greatest depths of hadal trenches 的研究论文。

研究团队驾驶“奋斗者”号载人潜水器，在太平洋西北部最深 9533 米处的海沟底部，发现了能从化学反应中获得能量的管状蠕虫和软体动物。这些化学能自养生态系统的存在，对长期以来关于深海极端深度下生命潜力以及深海复杂碳循环的假说提出了挑战，为生命在极端环境中存在的可能性提供了新见解。

论文链接：

https://www.science.org/doi/10.1126/science.aea7086

https://www.nature.com/articles/s41586-025-09317-z