没有阳光的生命世界
9 01 2008年文革时期最流行的革命歌曲之一《大海航行靠舵手》有一句至今还经常被引用的歌词：“万物生长靠太阳”。如果当时有人胆敢质疑它，不仅要犯政治错误，恐怕还要被视为缺乏科学常识。没有阳光，植物就不能生存；没有植物，就不会有草食性动物；没有草食性动物，就不会有肉食性动物。所以所有的动植物都直接或间接地依赖阳光而生存。
用生态学的术语来说，阳光是能源，植物是生态系统中利用能源的生产者，而动物则是消费者。一个生态系统离不开阳光和植物，正如一个社会不能没有能源和生产者。一位学植物学的网友在一篇文章中就这么说：“所以地球上任何生态系统中的主人，其实都是植物，没有它们合成有机质，其他一切生物都生存不了。说得再明白点：离开了动物，植物照样可以活下去；离开了植物，动物却完全无法活下去。”
有些读者可能会想到，有一些地方终年不见天日，虽然那里没有植物，但是有动物。例如在某些黑暗的溶洞的溪流中，生活着穴鱼，一生不见阳光，眼睛完全退化了。但是它们的食物是从阳光世界漂流来的动物和植物，那个黑暗世界并非自给自足。
另外一个更黑暗也更广阔的世界是深海。照射到海上的阳光，将会被海水吸收，越深处的海水，能得到的阳光越少。有一部分阳光能够穿透到海面以下200米，但是量已少到不足以让植物进行光合作用了。而到了海面以下1000米，就几乎没有阳光了。在阳光稀少甚至完全没有的深海，是没有植物的。但是却生活着众多的动物。在海洋最深处也不例外：1960年，美国科考队员乘深海潜艇首次下到了世界最深处——10000多米深的马里亚纳海沟底部，居然看到一条鱼和一只虾在游动。这又是怎么回事呢？
深海里的许多动物其实并非深海的永久居民。它们夜间会游到浅海进食（比如吃浮游植物），太阳升起后再躲回到更安全的深海。有些深海动物则是来自浅海的捕食者，例如抹香鲸有时能潜到水深2000米处追捕大乌贼。许多深海的永久居民（例如深海海底的海星、海胆）的食物实际上也来自浅海——从上面掉下来的食物碎屑，例如浅海动物的粪便和尸体，最终还是来自浮游植物和其他植物光合作用的产物。如此说来，即便是暗无天日的深海，也是“万物生长靠太阳”的了？
1977年，当中国刚刚结束文革的时候，美国科学家潜到厄瓜多尔西边加拉帕戈斯裂谷水深2500米处，在那里发现了海底温泉——深海热液口。它们是海底火山活动的结果，是意料之中的：海水从地壳裂缝渗入进入，被岩浆加热，同时溶解了一些矿物质。这些温度能达380摄氏度的炽热海水从一些出口像间歇泉一样从地底下喷射回来，与周围冰冷的海水接触，溶解的矿物质沉淀了下来，在出口形成了“黑烟囱”。完全出乎意料的是，就在这些温泉周围，生活着丰富的动物群：长度超过2米的巨型管虫、软体动物、海葵、蛞蝓、螃蟹、虾、鱼等等。
在这个特殊的环境中生活，需要能耐高温，例如巨型管虫能够忍受80摄氏度的水温。需要能忍受从地底喷射出来的硫化氢（臭鸡蛋气体）、重金属等对其他动物是致命的物质。还需要能对付强酸环境，那里的海水的pH值低于3，比醋还酸，所以那里的软体动物没有壳——由碳酸钙组成的壳会被酸溶解掉。那里的海水产生的巨大压力能达到海平面气压的1000倍，所以动物身体不能有任何含空气的组织，否则将会被压扁。
但是最意外的是：这是一个不依赖阳光的自给自足的生态系统。维持生态系统的能源正是“有毒气体”硫化氢，其生产者是某些能耐100摄氏度以上高温的化能自养型细菌。硫化氢不断地从热液口喷出，与海水中的氧发生反应，释放出能量，细菌就利用这些能量将二氧化碳合成有机物。有的动物，例如软体动物，就以细菌为食。有的动物，例如巨型管虫，则与细菌共生，细菌长在管虫的组织中，管虫吸入硫化氢、氧、二氧化碳供细菌利用，细菌排出的代谢废物成为管虫的食物，管虫排出的废物则又成为蟹、虾的食物。当然，还有些动物，例如鱼类，是靠捕捉其他动物为生的。
自1977年以来，在世界许多地方都发现了深海热液口生物群落，那里的生物绝大部分都是从未发现过的新物种，平均每10天就会发现一个新物种。但是到现在只有1％的海底被考察过，我们对那里的生物仍然几乎一无所知。有研究人员估计，可能有多达1亿种物种生活在深海，比地球其他地方的所有物种都多。没有阳光的生命世界一点都不比阳光世界逊色。
深海热液口的动物和细菌并非完全不需要来自“上面”的东西：它们不能没有氧气，而氧气乃是植物光合作用产生的。所以，那里的生命终究还是依赖阳光的。
2008.1.6.
（《中国青年报》2008.1.9）
(XYS20080109)
科学所揭露的真实比科幻作家最丰富的幻想更让人觉得神奇.
热爱有阳光的日子～
纠正一个错误：
硫化氢（臭鸡蛋气体）：硫化氢不是臭鸡蛋气体，是具有臭鸡蛋味道的气体。
纠正错误2：
照射到海上的阳光，将会被海水吸收：海水是不会吸收阳光的，是因为海水里面反射和折射的相互作用，阳光才难以到达深海
方舟子的科普文章总是这样深入浅出、有理有据，且文笔好。如果能让更多的孩子们多看到这些文章，则对他们可以起到增长知识，热爱科学的潜移默化作用，对他们，对国家的将来都是有好处的。即使是我这样年纪的成人，多看这些文章也感到有意义。
2500米，应该是250左右的大气压，一个大气压相当于10米水柱压力，即使考虑水压缩（水压缩很小)密度变大和温度，也很难达到1000个大气压
好像这种有特殊生态圈的black smoker深度在2100米：Today, black smokers are known to exist in the Atlantic and Pacific Oceans, at an average depth of 2100 meters. 不知道有没有10000米达到1000个大气压的。
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美国科学家潜到厄瓜多尔西边加拉帕戈斯裂谷水深2500米处，在那里发现了海底温泉——深海热液口。
那里的海水产生的巨大压力能达到海平面气压的1000倍
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Another factor these creatures have evolved to live with is the pressure. With every 32.8 feet of descent, the weight of the water above increases by 14.7 pounds per square inch. At 7,500 feet, which is about the depth of the black smokers this expedition will attempt to retrieve, the pressure animals feel over every square inch of their bodies is over 3,350 pounds.
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The extreme pressure of 2500 m of water (approximately 25 megapascals or 246.73 atmosphere) is thought to play a role in stabilizing iron sulfide for biological purposes.
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纠正错误2：
照射到海上的阳光，将会被海水吸收：海水是不会吸收阳光的，是因为海水里面反射和折射的相互作用，阳光才难以到达深海
——光能在长距离的折射和反射过程中被消耗掉了，也可以说是“被海水吸收了”
[3] By 珊 on Jan 10, 2008 | Reply
纠正一个错误：
硫化氢（臭鸡蛋气体）：硫化氢不是臭鸡蛋气体，是具有臭鸡蛋味道的气体。
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臭鸡蛋气体就是硫化氢！
再看7楼，所以你的两个“纠正错误”都是自以为是。：）
——南
To 南风：
你说得对，但是有点不确切，就是臭鸡蛋气体怎么定义啊？是臭鸡蛋散发出的气体把？那肯定是混合物，不会是单质的。当然，其中有臭鸡蛋味的确实是蛋白质代谢产生的硫化氢。
To 好像不对：
上文不是说了10000米的深海看到了鱼和虾吗？后面2500米的是举个例子而已。
应该是指black smoker的环境，特别后面提到自给自足的生态系统，另外Today, black smokers are known to exist in the Atlantic and Pacific Oceans, at an average depth of 2100 meters. 说black smoker平均深度在2100米，所以如果不是有10000米的特例，这局话应该不对，估计是把前面的10000米算成这个环境的了。
fzz也会出错的，这也没什么
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好像1977年，当中国刚刚结束文革的时候，美国科学家潜到厄瓜多尔西边加拉帕戈斯裂谷水深2500米处，…..
在这个特殊的环境中生活，…那里的海水产生的巨大压力能达到海平面气压的1000倍，所以动物身体不能有任何含空气的组织，否则将会被压扁。
但是最意外的是：这是一个不依赖阳光的自给自足的生态系统。
嗯，可能是方老师说的不确切。马里亚纳海沟底部是10000米，然后black smoker在平均2100米。后来方老师描述的时候，把两个情况揉在一起了，应该分开说。
回：珊：－－－－－－－照射到海上的阳光，将会被海水吸收：海水是不会吸收阳光的，是因为海水里面反射和折射的相互作用，阳光才难以到达深海
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你说的第一个质疑似乎还有点道理。可第二个就搁不住推敲了。海水是折射阳光，但是折射后阳光又会到哪里呢？总不会再折回到地面吧！！看你象个姆，我就不说别的了。
TO 珊 ：
第一： 从来没听说过什么反射和折射的相互作用，没学过物理没关系，但不要胡说好吗？
第二：任何物质都会吸收光，吸收的程度和其厚度和吸收系数成正比。
看你的意思是认为光在海水下面来或的折射和反射，对不起，这个过程是不存在的。折射只发生在两种不同介质的表面，在水面下光是沿直线传播的，这个过程中和海水原子发生“共振”，能量不断的减小，最后被海水完全吸收。
当然，实际上还存在散射过程。