科学家在北极深海已灭绝水下火山的山峰上发现巨大海绵花园

由于光照限制了藻类的生产力，很少有食物到达永久冰雪覆盖的北冰洋下面的深处。然而科学家们现在发现，在已灭绝的水下火山的山峰上有一个极为丰富和密集的生态系统，他们已经在《Nature Communications》上发表了这一发现。

这些生命热点以海绵为主，它们在那里大量生长并达到令人印象深刻的规模。

探险队首席科学家、马克斯-普朗克海洋微生物研究所深海生态和技术研究组组长、亥姆霍兹极地和海洋研究中心阿尔弗雷德-魏格纳研究所所长Antje Boetius报告称：“在兰塞斯海脊的死火山海山顶上，我们发现了巨大的海绵花园，但不知道它们在吃什么。”通过利用这次任务的样本，这项研究的论文第一作者、不来梅马克斯-普朗克海洋微生物研究所的海绵专家Teresa Morganti得以确定海绵如何适应最缺乏营养的环境。Morganti指出：“我们的分析显示，海绵有微生物共生体，其能利用旧的有机物。这使它们能以以前的、现在已经灭绝的海山居民的残余物为食，如由蛋白质和甲壳素组成的蠕虫管以及其他被困的碎屑。”

生活在残羹剩饭上

海绵被认为是最基础的动物生命形式之一。然而它们在所有的海洋中都非常成功且数量很多，从浅水的热带珊瑚礁到北极的深海。许多海绵在共生关系中容纳了一个复杂的微生物群落，它们通过生产抗生素、转移营养物质和处理排泄物，这些为海绵的健康和营养做出了贡献。这种模式也适用于Geodia-海绵，它们在北极海山的社区中占主导地位。海绵及其相关微生物的统一体被称为海绵全功能体。Teresa Morganti与乌特勒支大学的专家Anna de Kluijver及Alfred Wegener研究所的Gesine Mollenhauer实验室通过合作确定了海绵的食物来源、生长及年龄。他们了解到，数千年前，从海底内部渗出的物质支撑着一个丰富的生态系统，其成为了各种动物的家。当它们灭亡时，它们的残余物仍然存在，现在这些则就构成了这个意外的海绵花园的基础。

来自基尔的GEOMAR亥姆霍兹海洋研究中心的Ute Hentschel指出：“这些微生物拥有适合这种生境的工具箱。这些微生物具有消化难降解颗粒物和溶解有机物的基因，另外还将其作为碳和氮的来源以及那里可利用的一些化学能源。”

科学家们还指出，这些海绵还是生态系统的工程师。它们产生的孢子形成一个可让他们在上面爬行的垫子。这可能会进一步促进颗粒和生物物质的局部沉降。海绵全功能体可以利用这些碎屑物质创造出它们自己的食物陷阱。

保护之前需要了解

Langseth Ridge是离北极不远的一个水下山脉，位于永久冰雪覆盖的水面之下。在那里，海绵生物量与营养输入量大得多的较浅的海绵地的生物量相当。“这是一个独特的生态系统。我们以前从未在中北极高纬度地区见过这样的东西。在研究区域，上层水的初级生产力提供了海绵的碳需求的不到百分之一。因此，这个海绵花园可能是一个短暂的生态系统，但它的物种很丰富，包括软珊瑚，”Antje Boetius说道。

北极是受气候变化影响最大的地区之一。Morganti强调称：“在我们的研究之前，还没有在北极中部高地发现类似的海绵地，鉴于观察和取样这种冰雪覆盖的深海生态系统的困难，这个冰雪覆盖的海洋区域仍没有得到充分研究。”Boetius总结道：“随着海冰覆盖率的迅速下降和海洋环境的变化，更好地了解热点生态系统对于保护和管理这些处于压力之下的北极海域的独特多样性至关重要。”