深淵水深超過6000米，是地球上最少被探索的極端環(huán)境。由上海交通大學、中國科學院深海科學與工程研究所等多家單位聯(lián)合發(fā)起的馬里亞納海溝環(huán)境與生態(tài)研究計劃，依托“奮斗者”號載人潛水器及深海生命研究領域自主可控的軟硬件體系，闡述了深淵生命獨特的生存策略，并揭示了深淵生命成為人類資源寶庫的無限可能。日前，相關科研成果以封面專輯形式發(fā)表在國際學術期刊《細胞》上。
研究團隊搭載“奮斗者”號載人潛水器，多次深入深淵海底探索，發(fā)現(xiàn)深淵微生物在最深海域超高靜水壓(600至1100個大氣壓)下的異常繁盛，揭示了深淵的兩種代表性宏生物與深淵微生物之間存在趨同的適應機制，即深淵存在跨越物種邊界的“共適應”策略，從而串聯(lián)起獨特的深淵生態(tài)系統(tǒng)，描繪了首個海洋最深生態(tài)系統(tǒng)的圖景。
通過對2000多份深淵沉積物、深海魚類及深淵鉤蝦樣本的分析，并結合深淵海底現(xiàn)場觀察，研究團隊取得了三大突破性發(fā)現(xiàn)，分別是深淵微生物新穎性成因及其適應策略、深淵鉤蝦的適應機制、淵魚類突破高壓生存禁區(qū)的適應性重塑和演化軌跡。
研究團隊構建了迄今最完整的深淵原核微生物基因數(shù)據(jù)集，并鑒定出7564個物種水平的代表性基因組，其中89.4%為尚未被報道的新物種，其多樣性與全球已知海洋微生物總量相當。研究發(fā)現(xiàn)，深淵微生物通過“精簡型”和“多能型”兩種適應策略，在深淵高壓、低溫、寡營養(yǎng)環(huán)境中異常繁盛，支撐了深淵生態(tài)系統(tǒng)的繁榮。
成果還系統(tǒng)研究了深淵生態(tài)系統(tǒng)食物鏈，從微生物到無脊椎動物(鉤蝦)再到脊椎動物(魚類)，闡明了極端環(huán)境下生命協(xié)同演化的科學規(guī)律，將人類對海洋生態(tài)的認知拓展至萬米深淵。同時，繁榮的深淵生態(tài)系統(tǒng)展示出深淵在新基因、新結構和新功能方面的巨大資源潛能，為解決全球生物資源枯竭困境提供了新思路。
《光明日報》(2025年03月10日 14版)
責任編輯：陸迪
