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    作者:Jiasong Fang等 來源:《地球物理研究通訊》 發布時間:2019/5/13 11:05:23
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    萬米水深動物體內驚現人為核爆信號

     

    中科院廣州地球化學研究所、中科院海洋研究所、中科院深??茖W與工程研究所以及上海海洋大學等多家單位合作,利用14C同位素來示蹤鉤蝦物質來源,首次在11000米水深的鉤蝦體內發現核爆14C信號。相關研究近日在線發表于《地球物理研究通訊》。

    海溝底部被認為是不宜生物生存的。然而最新的探索發現,海溝底部存在許多宏生物、微生物活動,甚至比周邊非海溝區更加強烈。海溝極端環境下的生物是采用何種方式生存的?賴以生存的物質來自何方?人類活動對海斗深淵有多大的影響? 研究團隊對來自西太平洋3個不同深度海溝的鉤蝦有機組分進行了14C示蹤研究,發現包括世界最深處(馬里亞納海溝“挑戰者深度”)的鉤蝦在內,體內都具有顯著的核爆14C信號,這表明鉤蝦幾乎完全依賴于表層物質的供給。由于海溝區表層生產力普遍低下,且隨著深度增加,最終能夠到達底部的物質十分有限,按常理難以支撐底部的生物量。鉤蝦完全依賴表層物質來源,表明其新陳代謝率極低,物質消耗速率慢,且自身物質可能被生物循環再利用。

    除了示蹤外,14C也是一個好的定年手段。研究人員對照表層海水核爆14C曲線,發現鉤蝦樣品中最大的生長時間在10年以上(鉤蝦樣品體長~9厘米)。一般來說,生物的肌肉組織不是最理想的定年材料,但海溝鉤蝦肌肉組織的14C含量與其體長有很強的相關性,表明鉤蝦肌肉組織的更新周期較長,所以可以指示生物的生長時間。

    一般淺海鉤蝦最大體長1~2厘米,壽命為1~2年,而已知的海溝鉤蝦體長可達34厘米,其年齡將比淺海鉤蝦高一個數量級。“研究表明深海鉤蝦的壽命顯著長于淺海鉤蝦,這一變化可能與應對海溝極端環境的生物演化有關。”該研究第一作者、中科院廣州地球化學研究所同位素地球化學國家重點實驗室助理研究員王寧表示,這一現象背后的機制,需要學科交叉合作來進一步研究,這將有助于拓展人類對生物演化和生命科學等領域的理解。

    據介紹,該研究是對世界最深海洋宏生物中14C含量的首次報道,解釋了海洋的最深處并非預期的那樣“遙不可及”,各種人為污染物(如放射性物質、持久有機污染物和微塑料等)可以快速侵入海洋最深處,影響海溝的生態安全。(來源:中國科學報 朱漢斌 鄧土連)

    相關論文信息: https://doi.org/10.1029/2018GL081514

     
     
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