發現超深海獨立生態系：馬里亞納海溝微生物
新頭殼newtalk2015.02.24 鄭凱榕/編譯報導
http://i.imgur.com/eStNUAI.jpg?1
馬里亞納海溝挑戰者深淵中微生物群聚結構。圖片來源：日本獨立行政法人海洋研究開發
機構
世界最深的太平洋馬里亞納海溝中，水深超過6千公尺處發現了微生物集團所構成的獨立
生態系。這是世界上首次發現，也就是在深海水團明確發現不同的微生物生態系。日本
海洋研究開發機構等團隊將此發現發表在24日出版的《美國國家科學院院刊》(Proceedings
of the National Academy of Sciences of the United States of America，PNAS)。
根據日本共同通信社24日報導，研究顯示，馬里亞納海溝(Mariana Trench)所沉積的堆積
物，微生物可以從中取得有機質，成為了營養的來源，這可能是超深海中特有生態系之所
以發達的原因。
研究團隊調查海水的成分以及細菌等微生物的結果，發現水深4千至6千公尺處，就算是深
海也能自行學合成養分的微生物相當多。
另一方面，超過6千公尺深處自成獨立的生態系，這裡的微生物種急遽增加，特色是無法
自行合成營養，必須從外部攝取養分。
根據日本獨立行政法人海洋研究開發機構(Japan Agency for Marine-Earth Science and
Technology，JAMSTEC)官方網站24日發表的新聞稿表示，這次的研究團隊由JAMSTEC和東京
工業大學、橫濱市立大學以及東京大學共同組成。
研究團隊在世界最深的馬里亞納海溝的最深處「挑戰者深淵」(Challenger Deep)內的超深
海(水深6千公尺以下)水團(water mass；亦即水溫、鹽分等特性較為均質的水體)中，發現
了獨自存在的超深海海溝生命圈，這是世界上首次發現，也就是在深海水團明確發現不同的
微生物生態系。
JAMSTEC表示，在超深海的海溝環境調查微生物歷史，可以溯及1950年代，之前的研究主要
是以海底沉積物為對象，並未將海溝內的水團作為未探查的海洋微生物生態系來研究。因此
，JAMSTEC研究團隊於2008年6月KR08-05航海行程中，在挑戰者深淵的中心區域(11°22.25’
N, 142°42.75’E, 水深10300公尺)處，以大深度小型無人探查機「ABISMO」(Automatic
Bottom Inspection and Sampling Mobile)從海洋表層一直到海溝底部(水深10257公尺)，
垂直採取海水樣本，並對樣本進行分子生態解析和化學解析。
結果發現，海溝內超深海層及其上方的深海層(水深4千至6千公尺)，在鹽分、溫度、養分
濃度等物理化學環境，甚至微生物數量等雖然看不到明顯的差異，但是超深海的微生物群
聚結構，與深海層的微生物群聚明顯不同。
超深海的微生物群聚結構，很明顯地，是不能以無機物合成有機物、必須攝取現成有機物
來維持生活的「異營生物」(heterotroph)系統群為主。這可能是因為依存超深海環境中所
特有的有機物源的微生物生態系非常發達的緣故，這也為海洋微生物生態系的系譜帶來全新
的知識與洞見。
馬里亞納海溝因為和其他海溝獨立隔絕，所以很難想像是從其他海溝流進有機物質，導致
上層水團和下層水團出現完全不同的有機物源。因此，海溝水團中這次發現的獨立生態系
，一旦可以證明海溝斜坡(Trench Slope)所沉積的有機物，是由於地震造成海溝斜坡的崩
壞因而伴隨而來的話，換言之，就可以證明：超深海海溝生命圈，可以視為地球運動形成
海溝地形因而形成的生態系。
http://newtalk.tw/news/2015/02/24/57187.html