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為什麼深海熱泉會聚集有大量生物?

2018年10月04日 知乎問答精選 暫無評論 閱讀 2 ℃ 次

【喵魚醬的回答(31票)】:

讓我們換個場景考慮一下:在一片荒涼的非洲草原,哪些地方會小面積聚集大量動物?動物又為什麼會聚集在這裡?

食物、水源,是陸地生物生存所必需。有食物與水源之處,勢必有大量生物,有的生物甚至是冒著生命危險盤踞與此。

深海同樣營養貧瘠,這裡沒有太陽光,沒有海藻和海草進行光合作用產生有機物為生物體提供營養。它們該怎麼辦呢?普通深海區的生物主要依賴於海水水體上層的生產者和消費者「施捨」下來的有機物碎屑顆粒生存(吃人家的殘體啦蛻皮啦糞團啦……)。而有些傢伙,生來幸運。

攝於西南印度洋熱液區,大洋35航次,蛟龍號。攝於西南印度洋熱液區,大洋35航次,蛟龍號。

海底熱液區的環境非常特殊。熱泉在冒出地面時,在出口處形成了類似煙囪外形的石柱,而從煙囪當中湧出的熱液溫度很高,最高可達400°C。在熱液的出口區有大量的硫化氫。如此高溫高濃硫化氫的環境,本應殺死不少常識範圍內的生物,可相反,熱液噴口的生物們卻需要這樣的環境來養活。這主要得益於大量在這裡生活的能氧化硫的細菌。這些細菌能夠氧化熱液當中的硫化氫並獲得能量,然後還原二氧化碳,將其轉變為有機物質。

這些細菌就是化能合成細菌,除了上面說的氧化硫的細菌,還有其它能夠利用甲烷、氨氣等作為能源來形成有機物質的細菌。它們都是熱液噴口生物群落的主要生產者。

有了這些生產者,熱液噴口區的生物的食物來源有了保障。而且,這些生產者的生產量還相當高,據估計,它們的生產量可能是其上層生產者光合作用量的2~3倍。食物多了,熱液區也就熱鬧起來了。

然而,由於熱液噴口區具有高溫、高硫化氫、低含氧量、低pH的環境條件,而且波動又特別大,噴口時而還冒出有毒的金屬硫化物沉澱。能夠適應這種環境的生物種類並不多,熱液區90%以上的物種是這類生境特有的物種,生物數量多、物種多樣性不高是熱液區的一大特點。(於是我經常腦洞熱液口區幾個熱鬧的大家族聚在這裡,家族人多,互相熟悉,成天嘮嗑的感覺……)

綜上,深海熱泉聚集大量生物,是因為在貧瘠的深海,熱液噴口給棲息周邊的生物帶來了豐富的能量來源,化能合成細菌借此給大家生產了豐富的食物,使得熱液噴口的消費者們衣食無憂~~~~

圖中這個是熱液口的一大特徵物種,是一種大型管棲蠕蟲。

迄今為止在全球洋中脊發現的熱液噴口分佈圖。最新版可下載後前往谷歌地球看看→迄今為止在全球洋中脊發現的熱液噴口分佈圖。最新版可下載後前往谷歌地球看看→Maps | InterRidge Vents Database Ver. 3.3。

圖片均來自網絡,有標出處的來自出處,沒有標的看水印即出處。

【巴頓的回答(0票)】:

其實也沒什麼為什麼,只是在這種環境下,慢慢進化出來一些生物適應了而已~

能量來源嘛 樓上說的比較完整了,多數是厭氧嗜熱菌,化能自養形式。

至於耐熱機理,看這裡100℃ 開水能不能殺死微生物?為什麼? - 巴頓的回答

當然僅限於微生物~其他的生物就不瞭解咯~

標籤:-生物學 -深海動物


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