在深渊带（海沟深度从6000米到近11000米的漆黑环境中），科学家们发现了一个鲜为人知的生物群落。5月14日发表在《科学》杂志上的一项研究报告称，在大洋洲的七个深渊区域发现了一种硬底质上以原生生物为主的动物群，揭示了一个被忽视却高度活跃的碳“热点”。

这项研究由中国科学院深海科学与工程研究所（IDSSE）依托全球深渊探索计划（GHEP）牵头开展。

深渊带分布着海沟壁、断裂带和俯冲海山上的大片硬底质。由于从这些极端环境中采集岩石样本具有挑战性，这些硬底质上的动物群此前在很大程度上仍不为人知。

本研究记录的动物群包括六个门类的32个物种——其中大多数为科学界新发现——包括一个新发现的单房有孔虫科（Plumettidae）和一个新苔藓虫科（Pierrellidae）。

这些生物体大小为毫米级，密度可达每平方分米4,300个个体。优势丝状生命形式鉴定为胶结有孔虫——中文中称为“岩石羽毛”或“石茸”。多年来，这些物种体型微小、形态简单且沉积物干扰多，使得DNA提取变得复杂，从而模糊了它们的生物学归属。

研究人员进一步探究了这些生物如何获取能量。在本研究中，所有硬底质潜水考察中均未发现典型的化能合成指示类群，如西伯加虫管虫或囊蛤。宏基因组分析也未能检测到优势物种中存在任何已知的化能自养共生体。相反，陆生松树花粉粒（其中许多处于不同的消化阶段）证实了其异养摄食方式。这一发现挑战了先前的化能自养假说。

研究人员利用载人潜水器“奋斗者”号98个潜次获取的原位海底影像和样本，发现这类动物群落分布广泛，尤其是在克马德克海沟和马里亚纳海沟水深9000至10898米处。其他近期GHEP科考航次在另外五条海沟（阿留申海沟、千岛-堪察加海沟、普伊塞格海沟、阿塔卡马海沟和穆绍海沟）也发现了类似的生物组合，这说明此类群落可能遍布全球超深渊海沟。

据估算，固着有孔虫贡献了全球超深渊海沟中真核生物碳总量的2%至11%，揭示了一个此前被忽视但高度活跃的碳“活跃区”，这对深海碳循环及促使我们重新评估超深渊生物泵效率具有重要意义。

该研究还刷新了多个海洋类群的最深记录：已知最深的苔藓虫（Pierrella fendouzhei sp. nov.，9981米）、钵水母水螅体（即水母的幼体阶段，9982米）和水螅水母水螅体（即水母的幼体阶段，9195米）。这种最深的苔藓虫源自一个古老谱系，最早在白垩纪浅海地层中发现，说明超深渊带可能是古老类群的“避风港”。

V形沟槽地形将有机物质汇聚并向下坡输送，浊流频繁冲刷岩石表面。胶结有孔虫主要栖息于岩石露头的垂直侧面，因为这些位置受浊流影响较小。它们从附着点向下悬挂，这被视为一种策略，既能避免被沉积物掩埋，又能高效捕获向上坡移动的有机颗粒。这些深部硬底质动物群的生物多样性、生物地理学、功能生态学及其在全球碳循环中的作用仍是未解之谜。

该研究的第一作者和通讯作者分别为中国科学院深海科学与工程研究所（IDSSE）的宋希坤博士和彭晓彤博士。合作机构包括新西兰地球科学研究所、英国国家海洋学中心、英国自然历史博物馆、德国巴伐利亚州动物学收藏馆、奥地利维也纳大学、印度尼西亚国家研究与创新署，以及国内的清华大学、厦门大学和中国科学院软件研究所。

由IDSSE发起的“全球深渊环境计划”（GHEP）是联合国“海洋十年”框架下的十年计划，致力于探索全球海洋最深处。该计划利用包括“奋斗者”号在内的全海深载人潜水器，开展深渊地质、生物及环境领域的科学研究。