文　張森鳳

深海六邊形隧道網(wǎng)絡(luò)之謎

文張森鳳

奇怪的黑色圓點(diǎn)

1976年,美國(guó)國(guó)家海洋及大氣管理中心科學(xué)考察隊(duì)在大西洋中部深底淤泥中發(fā)現(xiàn)了一種奇怪的黑色圓點(diǎn)。這些圓點(diǎn)間隔平均,排列有序,各行相互交叉形成等六邊形,極似中國(guó)羅盤。

帶著這張神秘的照片,科考隊(duì)海洋教授彼得拜訪了美國(guó)國(guó)家自然歷史博物館的珊瑚專家弗德雷克·拜爾,拜爾斷定它不屬于珊瑚類。在他的舉薦下,彼得又拜訪了一位專門研究海洋無脊椎動(dòng)物的專家,結(jié)果他也無法給出確切答案。

最后,彼得不得不把發(fā)現(xiàn)神秘深海物體的過程寫成一篇文章發(fā)表在具有廣泛影響力的自然科學(xué)學(xué)報(bào)上,并在隨文附錄的照片下注明：“這是一種無法確認(rèn)身份的深海無脊椎動(dòng)物?！?/p>

文章發(fā)表后不久,彼得就收到了一封署名來信,寄信者阿爾道夫·塞拉切爾是德國(guó)某高校的一位古生物學(xué)家,他所從事的研究主要包括對(duì)保存在古代海洋沉積巖層中的生命體進(jìn)行分類和根據(jù)古生動(dòng)物留下的蛛絲馬跡來推斷生命進(jìn)化歷程等。

他在來信中寫道：“您所拍攝的圖像著實(shí)令我大吃一驚。但愿您能同時(shí)收到我寄送的一篇科研論文。這篇論文主要講述了我對(duì)多節(jié)狀古生物化石的發(fā)掘和確證過程?！?/p>

根據(jù)塞拉切爾對(duì)古生物骨架的描述,科考隊(duì)知道了照片中的神秘黑點(diǎn)有可能是由某種古生物所建造的一種垂直隧道的端口,這種隧道有可能屬于一個(gè)深海的隧道網(wǎng)絡(luò),隧道既可能與網(wǎng)絡(luò)中的一段呈水平方向鋪設(shè)的隧道相連接,也有可能直接通往洋底的淤泥當(dāng)中。若干不同走向的隧道共同構(gòu)建了規(guī)則的六邊形圖案。

1976年在大西洋中部海底淤泥中發(fā)現(xiàn)的神秘六邊形紋理

塞拉切爾認(rèn)為,這些等六邊形極有可能是由一種蠕蟲動(dòng)物建造的系統(tǒng)工程。它們之所以這樣做,也許是在食物緊缺的深海中精心“耕作”,在隧道中培育可食用的細(xì)菌等微生物。而那些精致的六邊形造型很可能是后期演進(jìn)的結(jié)果,它具有更強(qiáng)的穩(wěn)定性,能在經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的時(shí)間考驗(yàn)后得以保存。

按照塞拉切爾的推測(cè),這類古生物最初可能是在淺海水域挖掘隧道,后移居深海以便在不受任何干擾的情況下實(shí)施食物培育計(jì)劃。隨著時(shí)間的推移,挖掘隧道演變?yōu)橐环N習(xí)性,多入口的要求促進(jìn)了環(huán)線的形成,最終成就了精致的等六邊形造型。

熱泉生態(tài)系統(tǒng)

1977年,彼得又和其他一些科學(xué)家在太平洋東部赤道附近海域的加拉帕戈斯群島進(jìn)行考察,沒想到在這里的一個(gè)偶然發(fā)現(xiàn)竟從根本上顛覆了之前人類對(duì)地球生命的演進(jìn)歷史的認(rèn)識(shí)。

眾所周知,距海面大約2500米以下的水域陽光是無法穿越的,由于淤泥沉積、巖漿進(jìn)發(fā),這里根本沒有綠色植物的蹤影,也無法實(shí)現(xiàn)光合作用,因此一直被認(rèn)為是生命的荒園。

然而,研究者卻在一片足球場(chǎng)大小的水域中發(fā)現(xiàn)了數(shù)量眾多的蛤蜊、海蚌和深紫紅色的管狀蠕蟲。蛤蜊、海蚌長(zhǎng)度約0.3米,個(gè)頭與普通餐盤相差無幾,而管形蠕蟲的長(zhǎng)度大概有一人多高。它們都生活在太平洋洋底熱泉的泉口附近。

由于無法實(shí)現(xiàn)光合作用,該生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈開端往往是滋生在富含營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的海水中的各類細(xì)菌。它們從熱泉冒出的氣體物質(zhì)中獲取硫化氫等能量物質(zhì),通過化學(xué)合成作用利用二氧化碳和水制造糖與淀粉等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。

加拉帕戈斯群島的發(fā)現(xiàn)很快得到回應(yīng)。一些科考隊(duì)先后在太平洋其他深海海域發(fā)現(xiàn)了類似的生態(tài)系統(tǒng),它們大都分布在海洋中脊沿岸“黑煙囪”噴射口的邊緣。這些熱泉溫度最高時(shí)可達(dá)400℃左右。地質(zhì)學(xué)家在高溫的提示下最終意識(shí)到海洋底部可能就是巖漿滲漏處。而上層水溫較低、密度較大的海水自然下沉數(shù)公里后,通過裂縫滲入地下火山巖層。冰冷的海水隨著巖漿的擴(kuò)散和上升運(yùn)動(dòng)而逐漸升溫。同時(shí),巖漿流經(jīng)之處大量金屬物質(zhì)、各類氣體物質(zhì)糅合其中,最終升騰為包含黑色煙霧狀微粒的“黑煙囪”。

“阿爾文號(hào)”深海潛水器

對(duì)海洋生物學(xué)家而言,這些科考發(fā)現(xiàn)的意義幾乎等同于在其他星球發(fā)現(xiàn)生命跡象。而其中最令人意想不到的當(dāng)屬那些具有相當(dāng)耐熱水平、能夠利用化學(xué)合成作用養(yǎng)活自己的微生物群落。它們的存在似乎為科學(xué)家們揭開了地球生命起源的謎題。

有的科學(xué)家甚至提出：地球生命體的最初發(fā)祥地很可能不是地表的淺海海域,而是在原始海洋中熱泉的泉眼處。而類似生態(tài)系統(tǒng)之所以都在太平洋地區(qū)被發(fā)現(xiàn),主要是因?yàn)檫@里的海底擴(kuò)張速度比其他海洋快10倍左右。

大西洋新發(fā)現(xiàn)

在太平洋深海海域發(fā)現(xiàn)的熱泉及其周圍的生態(tài)系統(tǒng)引起了科學(xué)界的廣泛關(guān)注。但彼得認(rèn)為,類似的熱泉和生態(tài)系統(tǒng)肯定存在于巖漿蔓延速度更為緩慢的大西洋中部洋中脊群落當(dāng)中。于是,他和考察隊(duì)其他同事花費(fèi)了幾年時(shí)間改進(jìn)深海探測(cè)技術(shù),希望能通過同時(shí)利用遠(yuǎn)程感應(yīng)設(shè)備和深海定位采樣技術(shù)獲得研究上的突破。

1985年,科考隊(duì)的付出終于得到了回報(bào)。他們?cè)诖笪餮笳业搅藷崛募Y(jié)地,同時(shí)還在這里發(fā)現(xiàn)了熱泉生態(tài)系統(tǒng)。

幾乎一夜之間,這個(gè)位于大西洋中部的考察點(diǎn)成為了海底熱流研究的前沿,他們也與多個(gè)領(lǐng)域的專家建立起合作研究關(guān)系,同時(shí)受到資助得以利用載入深海潛水艇開展水下勘探工作。

1990年,彼得開始嘗試在“阿爾文號(hào)”小型深海科研潛水器的幫助下攜帶背負(fù)式潛水設(shè)備探訪距離目標(biāo)熱泉大約0.3公里外的深海裂谷東墻。若干年前,也正是在那里他們拍回了神秘的六邊形圖案照片。如今在“阿爾文號(hào)”潛水器的幫助下,他們有機(jī)會(huì)與神秘的六邊形圖案進(jìn)行第一次親密接觸。在深海潛水器所配備的機(jī)械手的協(xié)助下,他們成功地把一些塑料管插入深海底部的淤泥當(dāng)中,采集到圓柱狀樣本。

重返洋面后,彼得發(fā)現(xiàn)原來老照片上那些看似暗點(diǎn)的東西的確是小孔,跟塞拉切爾在論文中提及的一種古生物Paleodictyon nodosum

（網(wǎng)格筆石屬動(dòng)物，存在于中寒武紀(jì)到早石炭紀(jì)）的化石非常相似。但令他失望的是,根本沒有發(fā)現(xiàn)蠕蟲或類似生命體的蹤跡。

再次考察

1991年,彼得再次獲得與深海之謎親密接觸的機(jī)會(huì)。這一次是陪同加拿大導(dǎo)演史蒂芬·洛拍攝泰坦尼克號(hào)沉船（沉船遺骸位于水下約3810米的深海海域，與他們發(fā)現(xiàn)六邊形圖案的地方相距數(shù)百公里）。洛特意從莫斯科海洋研究所借來兩臺(tái)深海潛水器“米爾1號(hào)”和“米爾2號(hào)”。

“米爾”深海探測(cè)器非常狹窄,一次最多能容納3人乘坐。彼得和來自俄羅斯的資深科學(xué)家在領(lǐng)航員的帶領(lǐng)下,開始了這次科考的首航。

他們的目標(biāo)是考察從熱泉以東到有六邊形神秘圖案出現(xiàn)的廣闊區(qū)域。探測(cè)器以每小時(shí)1.6公里的速度緩緩下沉至洋面以下約4000米的海域,并在一處正冒著濃濃“黑煙”、有大量蝦群環(huán)繞的煙囪旁邊停了下來。

而后,探測(cè)器繼續(xù)向東行進(jìn),從布滿鮮艷的紅、黃色礦石的熱泉噴射口上滑過。沿途只看到淺棕褐色的海底沉積物和熔巖冷卻后形成的枕型巖石。一段時(shí)間之后,他們終于看到了沉積物表層的六邊形圖案。他們繼續(xù)向東移動(dòng),發(fā)現(xiàn)深海沉積物的顏色逐漸由淺棕褐色變?yōu)榧t棕色。這次實(shí)地考察大約持續(xù)了15小時(shí),三人直到重新登上考察船時(shí)才感覺到刺骨的寒冷,原來海底的水溫幾乎接近冰點(diǎn),深海探測(cè)器的金屬外表加速了熱量的迅速散失。

后來,彼得又親自駕駛“阿爾文號(hào)”采集回若干六邊形物體,在對(duì)其核心部分進(jìn)行干燥處理后把它們保存在飽和環(huán)氧基樹脂中,成功地維護(hù)了表層神秘的孔洞。由于無法繼續(xù)深入研究,他們只能把標(biāo)本收藏起來。

功夫不負(fù)有心人

2003年6月,科考隊(duì)再次駕駛“阿爾文號(hào)”潛入大西洋海底,此時(shí)距離彼得第一次拍攝深海照片已整整25年。

科學(xué)家們?cè)谔窖蠛５谆鹕娇诎l(fā)現(xiàn)了一種神奇的物種，好似章魚一般。因其耳朵一般的鰭，科學(xué)家們?yōu)槠淙∶癉umbo”。

這次“阿爾文號(hào)”在登陸海底時(shí)將著陸架插入淤泥層至齊膝深度。探測(cè)器剛停穩(wěn),他們立即著手尋找棱邊清晰的六邊形物體。為了節(jié)約時(shí)間,領(lǐng)航員將船具設(shè)備中的軟管調(diào)出,以便在必要時(shí)用清水沖刷表層淤泥。幾秒鐘后,他們就通過圖像監(jiān)視器找到了密布小孔的淤泥,下面就是六邊形的隧道網(wǎng)絡(luò)。

“找到啦!”他們一陣狂喜。這次在海底發(fā)現(xiàn)的生命體與之前在陸地發(fā)掘出的古生物化石完全吻合,也就是說,一種被認(rèn)為早在5000萬年前就已經(jīng)滅絕的生物事實(shí)上一直在深海持續(xù)繁衍著。深海就像一個(gè)天然庇護(hù)所,為Paleodictyon nodosum的延續(xù)創(chuàng)造了良好的條件,使它順利避開了地球演進(jìn)歷史上因全球氣候巨變而引發(fā)的物種滅絕風(fēng)潮。

目前Paleodiotyon nodosum仍是一個(gè)有待突破的謎題。關(guān)于它的起源,主要存在兩種假想。一種觀點(diǎn)是以塞拉切爾為代表,認(rèn)為建造神秘六邊形隧道網(wǎng)絡(luò)的是一種擅長(zhǎng)鉆洞但目前仍不為人類所知的蠕蟲;另一種觀點(diǎn)則認(rèn)為這種網(wǎng)絡(luò)是由一大群?jiǎn)渭?xì)胞有機(jī)物共同建造的。這種構(gòu)造只是某種外甲殼,而黑色小孔則是生活在水平方向隧道中的單細(xì)胞生物故意留下的食物通道,專門用來收集從上方沉積下來的食物。這個(gè)持續(xù)了30年的學(xué)術(shù)問題還將繼續(xù)被更多人所研究。