深海熱泉生態系(Hydrothermal Vent Ecosystems)-下

深海熱泉生態系(Hydrothermal Vent Ecosystems)-下
台北縣立碧華國民中學自然領域張世玪老師/國立台灣師範大學生命科學系張永達副教授責任編輯

三、深海中的熱泉生態系
西元1979年，科學家搭乘世界上第一個深海潛水器阿爾文號（Alvin），在厄瓜多（Ecuador）海岸邊，海深2500公尺的加拉巴哥洋脊（Galapagos Rift）中，發現了多處海底熱泉（hot springs），此為人類第一次觀測到位於深海處的高熱溫泉之噴發景觀。這些像煙囪的熱泉，不斷地噴出高溫且富含礦物質的液體，依據其所含的礦物質成分，這些液體呈現出各種不同的顏色，有些是黑色，有些是灰色或白色，有些則為透明無色。圍繞在這些熱泉周遭的海水溫度，有時可高達380℃，因而形成了高溫而獨特的生態系。

令人驚奇的是，在這些熱泉的週圍，科學家發現了豐富且奇特的海底生物～包括大型的紅蛤、海蟹、貽貝、牡蠣、小蝦、章魚、血紅色的管蟲，以及一些水螅生物，甚至在熱泉區以外的深海海底，還有海星、海葵及蠕虫等生物出現。

以黑煙囪熱泉為例，其噴出的液體中富含硫化氫，與大型生物共生的硫化氫氧化細菌（hydrogen sulfide-oxidizing bacteria），則為此類生態系的初級生產者。這些細菌利用由熱泉口所噴發出來的硫化氫作為能量來源，熱泉噴出液中所含大部分的硫是由地球內部所噴出，少於15﹪的硫則是由海水中的硫（含於H₂SO₄中）經由化學反應所產生。因此，這些熱泉生態系中的能量來源並非來自日光，而是來自化學合成反應（chemosynthesis），硫化氫氧化細菌則屬於「化學自營細菌」（chemoautotrophs）。

在20世紀80年代後期，科學家在某些深海熱泉噴口記錄到暗淡的光芒，這已成為科學家深入探討研究的目標。這種在黑暗海底中的自然光芒，是否暗示著在深海熱泉噴口的附近，可能可以進行光合作用呢？如果這個推論合理的話，那麼在深海熱泉生態系中，其食物鏈可能包含兩種能量來源方式：化學合成方式以及小部分利用光合細菌所進行的光合作用方式。

請參閱深海熱泉生態系(Hydrothermal Vent Ecosystems)–上

四、參考資料
◎原著：Campbell＆Reece，編譯：鍾楊聰等（2007.12），生物學下冊（第六版），台北市‧偉明圖書有限公司，第1467-1469頁。
◎美國地質調查局（USGS） http://pubs.usgs.gov/gip/d ynamic/exploring.html
◎行政院國家科學委員會  http://web1.nsc.gov.tw/ct.aspx?xItem=8073&ctNode=40&mp=1