我國成功繪製出全球首個深淵生態系統全景圖

我國科研團隊歷時數年，多次“潛入”海底深淵探索，通過馬裏亞納海溝採樣，發現深淵微生物在最深海域超高靜水壓（600—1100個大氣壓）下異常繁盛，揭示了深淵存在跨越物種邊界的“共適應”策略，從而串聯起了獨特的深淵生態系統，描繪了首個海洋最深生態系統的圖景。

“極境探底·極微解碼”深海生命科研成果新聞發佈會3月7日在海南省三亞市舉行，上海同步進行分會場發佈。記者從會上獲悉，北京時間3月7日凌晨，國際學術期刊《細胞》以封面專輯的形式，發佈了上海交通大學、中國科學院深海科學與工程研究所和華大集團等共同主導的深淵生命科研成果。這個專輯系列成果包括1篇旗艦文章，勾勒項目全貌；3篇研究論文，分別聚焦深淵中的原核微生物、無脊椎動物（鈎蝦）和脊椎動物（魚類）。

據瞭解，2021年，相關研究單位聯合發起了馬裏亞納海溝環境與生態研究計劃（MEER計劃）。該計劃依託“奮鬥者”號載人潛水器及深海生命研究領域自主可控的軟硬件體系，在國際深淵科學研究領域不斷深入。

研究團隊通過對2000多份的深淵沉積物、深海魚類及深淵鈎蝦樣本的分析，結合深淵海底現場觀察，取得三大突破性發現。

研究人員在深海底部採樣期間拍攝到的深淵水母

研究人員拍攝到的深淵物種

研究人員拍攝到的深淵物種

一是深淵微生物新穎性成因及其適應策略。該研究構建了迄今最完整的深海原核微生物基因數據集，並鑑定出7564個物種水平的代表性基因組，其中89.4%為尚未被報道的新物種，其多樣性與全球已知海洋微生物總量相當。研究發現，深淵微生物通過“精簡型”和“多能型”兩種適應策略，在深淵高壓、低温、寡營養環境中異常繁盛，支撐了深淵生態系統的繁榮。

二是深淵鈎蝦的適應機制。端足類鈎蝦是深淵生態系統中的核心物種，扮演着“能量樞紐”的角色。研究發現鈎蝦基因組達13.92GB，是人類基因組3.2GB的4倍多，刷新了端足目的基因組紀錄。研究團隊首次通過染色體水平基因組和羣體遺傳學分析，並綜合轉錄組、宏基因組、代謝組等多組學數據，揭示了鈎蝦這種萬米深淵動物的羣體分化、種羣動態歷史以及其適應深淵環境的分子機制。

載人潛水器在海底深淵收集生物樣本

載人潛水器在海底深淵收集生物樣本

三是深淵魚類突破高壓生存禁區的適應性重塑和演化軌跡。通過11種深海魚類的高質量基因組的比較研究發現，深海魚類的演化奇蹟從白堊紀開始，而深淵魚類的環境適應機制也挑戰了傳統理論。研究發現，氧化三甲胺（TMAO）並非唯一抗壓法寶，多不飽和脂肪酸的積累也能維持細胞膜流動性，助力魚類對抗高壓。其代謝策略與微生物研究成果形成系統印證。

該成果系統研究深淵生態系統食物鏈，從微生物到無脊椎動物（鈎蝦）再到脊椎動物（魚類），闡明瞭極端環境下生命協同演化的科學規律，將人類對海洋生態的認知拓展至萬米深淵。同時，繁榮的深淵生態系統展示出深淵在新基因、新結構和新功能方面的巨大資源潛能，為解決全球生物資源枯竭困境提供了新思路。

（科技日報記者 王祝華）