变化中的北极（66）正在消失的永夜之海及其异养生态系统

张武昌2023年4月15日星期六

无冰北冰洋的到来对我们来说意味着什么，不同的人有不同的认识，不同的学科有不同的关注点。作为一个海洋生态学研究者，我认为无冰北冰洋意味着一个生态系统的消失。

 生物多样性是我们都熟悉的名词，生物是那么神奇，每一个新的物种的发现都出乎人们的意料，例如鸭嘴兽和熊猫的标本都被大科学家认为是有人造假。 生物多样性包括同一个物种的不同个体间（基因和外形）的多样性、物种的多样性和生态系统（不同的生境和其中的独特物种组合）的多样性。

保护生物多样性非常重要，因为多样性的消失意味着永远失去。 生物，顾名思义就是靠母体生产延续后代的物体，一个生物基因、物种或生态系统消失了，就永远消失了，就再也回不来了，就像人们至今不能复活恐龙。这就是人类科技的天花板。

我们以往只关注单个物种的灭绝，对生态系统消失的关注较少。

生物在进化过程中有无数的飞跃，从能量利用方式的角度来讲，生物的进化有三次飞跃（革命）。

首先在地球上出现的生物是化能合成生物，它们利用无机化合物（如甲烷、硫化氢等）的能量驱动生命过程，这些生物的代谢和死亡向环境中释放有机物质。

在多数情况下，这些无机化合物的浓度较低，化能自养细菌的生产力较小，不能支撑大型生物和较长的食物链。但是在海底黑烟囱等处，化能细菌能支撑大型蠕虫和螃蟹等。这些生物及其尸体向水体中释放溶解有机物质，于是海洋中的溶解有机物质逐渐积累，浓度增加。

第二次飞跃是异养细菌。当水体中溶解有机物质浓度足够大时，异养细菌进化出来，它们利用环境中的有机物质获得能量驱动生命过程，并继续向水体释放溶解有机物质。

第三次飞跃是光合作用的自养生物，它们利用高能量密度的阳光的能量来驱动生命过程。

第三次飞跃大大加大了初级生产力，并支撑了大型异养生物，这些光合作用的生物量和生产量大大遮蔽了前两次飞跃的生物，以至于有了万物生长靠太阳的俗语。

但是前两类生物仍旧存在，只不过普通人没有注意到它们。就像人们只知道彩色平板电视，再也见不到方盒子的黑白电视。

在海洋中，化能合成生物和异养细菌也默默的存在着，只是它们的比例太小，不引人注意。

但是在一个地方，对，就是北冰洋海冰覆盖的海水中，这里是永夜之海，一年到头没有阳光，没有光合作用，但是这儿并不是死寂，那些化能合成细菌和异养细菌默默的生活着，并支撑了著名的微食物网（环）。

这里就是全球海洋（上层水体）中唯一的异养生态系统。永夜之海消失之日，就是这独一无二的异养生态系统消失之时。

由于北冰洋严酷的自然环境，对北冰洋的研究还很不充分，随着科技的进步，人类能方便的到达北冰洋的今天，这永夜之海及其异养生态系统却要消失了。科学家感到很急迫，不要在还没有研究它的时候就失去了它。

对于海冰下的生态系统的研究起始于20世纪90年代。原来一直认为海冰下是一片死寂的世界。但是随着研究的深入，科学家使用钓鱼、冰下拖网和声呐的方法研究海冰下的鱼类，发现北大西洋的鱼类在海冰下生活良好，不像被流放的样子（不适应环境，逐渐消瘦虚弱而死），说明微食物网的能流和物流足够大，能够支撑大型的鱼类。北冰洋的大量的溶解有机物质是从大西洋和太平洋输送而来的浮游植物和动物（变化中的北极（41）大西洋和太平洋的浮游生物进入北冰洋），它们不适应环境而死亡，变成了溶解有机物质支撑了异养食物链。