洋底揭秘

「阿爾文號」的研究人員第一次看到這樣的奇景。要了解箇中的意義，就得察看一下地球的構造情況。據理解，我們腳下的土地是由一層堅硬物質（稱為岩石圈）構成的。岩石圈下面是緩緩流動的熔岩層。這堅硬的外層物質的平均厚度約為100公里，只佔地球體積的百分之0.6。外層物質的最外圍部分叫做地殼。地殼的厚度並不均勻。大陸地殼比海洋地殼厚得多，大洋中脊體系的地殼相當薄，厚度只有6公里。

這個堅實的外殼不是像未打破的蛋殼那樣，完整一塊的。看來，地球外殼裂成大大小小的堅硬板塊，通通稱為地殼構造板塊。地球各大洲和海洋盆地都是由這些板塊構成的。各板塊相對地移動。板塊分離的部位漸漸變薄，形成了大洋中脊體系的裂谷。綜觀全局，世界各地的板塊平均一年移動3厘米左右。

根據板塊構造學說，海洋板塊沿著大洋中脊體系漸漸分離，地幔的熱岩遇到裂縫就向上冒升。地幔是地殼以下的部分。熱岩在洋底的斷裂帶冷卻後，凝固成新的海洋地殼。儘管這樣，海洋板塊卻沒有因此熔合成一體。恰恰相反，地殼的板塊繼續向外推移，斷裂帶看起來就像愈合不了的大傷口一樣。

 大洋中脊體系的海洋板塊，一邊形成了新的地殼，另一邊卻漸漸滑落到毗鄰板塊下面，潛沒在熾熱的地幔裡，為地幔所熔化。海洋板塊潛沒到地幔處，稱為俯衝帶（消減帶）。世界最深的海溝都是坐落在俯衝帶的。就以馬里亞納海溝為例。這條海溝位於關島離岸的太平洋，深度超過1萬1000米。陸上第一高峰，埃佛勒斯峰，要是給放進馬里亞納海溝，峰頂還沉沒在海平面以下2000米的深處呢！

毒素泉源！

由於火山活動頻繁，而且變幻莫測，環繞地球的大洋中脊體系布滿了熔岩流和熱液泉口。泉口從地球內部噴出一種過熱的有毒液體，是由水和溶解礦物混合成的。鑑於環境非常惡劣，再加上海洋深處所承受的壓力要比海平面所承受的大好幾百倍，這一帶本來是不宜生物棲息的。令人驚奇的是，洋底的熱液泉口非但沒有驅除生物，反而吸引了多種多樣的活物到這兒聚居呢！在泉口附近棲息的生物多達幾百種，包括細菌、巨蛤（大約有30厘米長）和奇特無比的管蟲。管蟲的頂端有深紅色的羽狀物，牠們聚集成堆，緊緊地靠在洋底上。管蟲直起身子，有的高達1.8米。

在泉口附近棲息的生物一浮出水面，就 散發一股臭蛋的氣味！臭氣是硫化氫釋放的，跟腐爛無關。熱液泉口有大量硫化氫。這種化學物極其難聞，而且毒性猛烈。從泉口湧出的水是高酸性的，含有多種金屬，例如銅、鎂、鐵和鋅等。有人把泉口周圍的環境比作有毒廢料場。儘管環境異常惡劣，管蟲和其他生物還能應付裕如，甚至茁壯生長！怎麼可能呢？為了明白箇中的原因，讓我們進一步察看管蟲的構造和飲食習慣。

令人迷惑不解的生物

生物學家仔細檢查管蟲，發覺這種生物簡直是個謎。牠們沒有口，也沒有消化系統。既是這樣，管蟲又怎麼能夠攝取並消化食物呢？生物學家的發現相當驚人：管蟲有紅血在身體和羽狀物內循環。管蟲體內的紅血不是血狀液體，而是真血，含有豐富的血紅蛋白。

生物學家把管蟲體內的軟囊剖開後，謎團頓增。管蟲的身體組織猶如細菌養殖場，每克的身體組織含有大約二千八百五十億個細菌！1980年，一個研究生物的女學生從理論上推斷，管蟲是與另一種生物互惠共生的。她的假設最後得到了證實。研究表明，細菌從寄主管蟲取得養分，管蟲則靠細菌維持生命。

管蟲的羽狀物像鰓一樣，能吸取溶解在水中的氧和碳等物質，供體內的細菌製造食物。管蟲不會伸出羽狀物在灼熱的噴流中舞動。這樣做等於自取滅亡。牠們就在溫度近冰點的海水和熱噴流的交匯處附近，伸出羽狀物吸取所需的物質供細菌使用。製造食物當然要有能量才行。地球表面和海洋上層的植物有日光照射著。日光促使植物生長。在日光作用下，植物能夠製造食物。但問題是，管蟲在海洋深處棲息，那裡長年不見天日。

來自地球內部的能量

創造主心靈手巧，安排由地球內部通過熱液泉口和難聞的硫化氫提供所需的能量。硫化氫充當熱液泉口一帶的「日光」，提供所需的能量給細菌製造食物。細菌可以比作泉口生物群的「植物」，因為在泉口一帶的食物鏈中，細菌是最基本的一環。 *

管蟲的血液是由巨型的血紅蛋白分子組成的，大小相當於人類的血紅蛋白分子的30倍。管蟲需要有這麼大的血紅蛋白分子，才能把細菌所需的化學物結合在一起。化學物經血液循環送到飢餓的細菌那裡去。細菌反過來又利用化學物製造食物，給管蟲維持生命。

熱液泉口生物——豐富多彩！

在熱液泉口周圍，幾乎什麼都給細菌覆蓋住，有些細菌層厚達好幾厘米！既然四周布滿細菌，這一帶的生物根本不用捱餓。有時候，在泉口上方的溫水湍流中，細菌猶如雪片，紛紛揚揚地聚在一起，形成一種充滿生機、如羹湯般的混合物。有些動物像管蟲一樣，跟細菌互惠共生。另一些動物則直接啃食這些微生物。熱液泉口的生物群落，不但富生產力，而且生意盎然，真的可以跟鹽沼、熱帶雨林和淺水珊瑚礁相比。

在熱液泉口附近，生物學家已經確認了三百多種新的生物品種，其中包括巨型的白蛤和貽貝（在黑黢黢的海洋深處，色素是多餘的）、章魚和白蟹。白蟹愛吃管蟲的羽狀物。牠們一見到這樣的美食，就狼吞虎咽地吃個飽。管蟲當然不會坐以待斃。牠們的反應 非常敏捷，一看勢頭不好，就急忙把羽狀物縮回管子裡，以策安全。

在熱液泉口棲息的生物種類繁多，包括海蜘蛛、蝸牛、舞蝦、笠貝和橈足類甲殼動物。在充滿細菌和硫磺的岩面上，蛇形魚類蜿蜒滑行。此外，還有體積較小的管蟲和其他蟲類，例如圓條麵蟲和龐貝蟲等。顧名思義，圓條麵蟲就像一把一把的意大利實心圓條麵，懶懶散散地搭在岩石上。龐貝蟲禁得起攝氏80度的高溫，耐熱本領稱得上得天獨厚！不用說，覆蓋龐貝蟲的泉口細菌當然抵受得住高溫啦。 *

莫名其妙的亮光！

1985年，在熱液泉口附近，科學家發現了一種小蝦。很奇怪，這種小蝦有兩個眼狀器官，裡面卻沒有晶狀體，只含感光化學物。科學家首先想到的是：在漆黑一團的洋底世界，這些動物怎能看見東西呢？研究人員利用數碼攝像機去追查個水落石出。這台攝像機非常靈敏，可以跟拍攝暗星的攝像機媲美。科學家把攝像機對準熱液泉口，關掉所有燈光，然後把泉口的影像拍攝下來。

結果令他們驚嘆不已。科學家莘蒂·李·范多佛爾說，電腦屏幕上的影像顯示，熱噴流從煙囪湧出之處，竟然「發出清晰可見、 線條分明的亮光」。小蝦有沒有利用這種莫名其妙、肉眼看不見的亮光看東西呢？范多佛爾又說，不管怎樣，熱液泉口發光這個發現，「開拓了海洋研究的新領域」。

巨細無遺

科學家最近發現，在盛產甲烷的洋底中，有一部分原來是細菌的溫床。據他們所知，這些細菌是現時世界上最大的。在1997年發現的巨型細菌，外形像一串珠子，長度是普通細菌的一百至兩百倍。巨型細菌的胃口很大，差點兒把沉積層的有毒硫化物吃個精光。有巨型細菌清除毒素，其他海洋生物可以安居了。

近年來，科學家在水底也發現了一種可以說是地球上最微小的生物。發現地點是海床以下5公里！《紐約時報》一篇報導指出，在西澳大利亞離岸發現的東西「奇異得很，勢必觸發一場激烈的國際爭論」。爭論的焦點在於這些稱為毫微生物的東西，到底是生物不是。這些東西是用毫微米（10^-9米）量度的，因而得名。毫微生物形似真菌，大小跟病毒差不多，有脫氧核糖核酸。這些東西看來繁殖得很快，密密麻麻地聚在一起。

在地殼上層，新發現的生物層出不窮。許多科學家都相信，蘊藏在地殼上層的微生物不知凡幾，總數可能遠超過地球表面各種生物的總和！這些新發現使科學家對微生物學大為改觀。一位科學家說：「過去幾年，科學界 已把微生物學的學說摒於腦後。科學家如今發現了大量新的微生物，這件事為微生物學界注入了新動力。事實上，微生物學是一門尚待開發的新科學。」

更重要的是，我們可以從這些重大發現中，學到一些超越科學範圍的知識。聖經一語破的，把這種知識的根源指明出來：「自從創造世界以來，上帝那些看不見的特質，就是他的永恆力量和神性，都是清楚可見的，從他所造的東西就可以明白。」（羅馬書1:20）舉例說，上帝很注重清潔，以下的事實足以說明這點。從地球內部湧出的物質含有多種多樣的潛在毒素。沉積在洋底的腐化物質也一樣。有細菌和其他海洋生物分解毒素，海洋就能夠保持潔淨。很明顯，上帝十分關心地球和地上眾生的健康。我們會在下篇文章指出，創造主愛清潔的特性足以保證，地上眾生一定會享有光明的前途。

［腳注］

 ［第7頁的附欄或圖片］

何謂熱液泉口？

在火山密布的大洋中脊體系，海水沿著地殼的裂縫下滲到炙熱的內部去。海水變得過熱，跟岩石發生化學作用，使岩石所含的好些化學物跟海水混合在一起。過熱液體的浮力越來越大，從地球內部向洋底往上冒升，形成熱液泉口，又稱為熱水泉或熱液間歇泉。一本參考書指出，熱液泉口「的威力和氣勢，足與陸地的溫泉或間歇泉匹敵」。

洋底熱泉的溫度有時高達攝氏400度，比熔鉛還要熱！熱泉上方有很多公里的海水，由於壓力很大，過熱的液體無法化成蒸氣。令人驚奇的是，在離熱噴流幾毫米的海洋深處，四周海水的溫度一般只是冰點以上幾度。泉口噴出的熱液很快就冷卻下來，熱液所含的礦物沉積在洋底，日積月累，就變成小丘和煙囪。有些礦物煙囪高達9米。科學家發現了一個高45米，直徑約10米的礦物煙囪。這個煙囪還繼續升高！

熱液泉口不是長噴不息的，有時會斷斷續續地吐出熱液。在泉口周圍棲息的生物，因此過著朝不保夕的生活。為了保全性命，有些生物移居他處，在別的泉口一帶棲息。

［鳴謝］

P. Rona/OAR/National Undersea Research Program

［第10頁的附欄或圖片］

可燃的冰！

20世紀70年代初期，在北美洲離岸工作的科學家發現了一種異常的沉積物。冰冷的海水和易燃氣體甲烷混合成一種異常的物質，叫做甲烷水合物。甲烷是水底泥沙裡的微生物釋放出來的。微生物靠沉積在水底泥沙裡的有機物維持生命。甲烷和接近冰點的海水結合起來，形成甲烷水合物的晶體。這些晶體猶如微小的冰籠子，把甲烷困在裡面。要形成晶體，海水的溫度必須僅僅在冰點以上，海底離海面至少要有500米。惟獨在這樣的環境下，甲烷水合物的晶體才會漸漸變大，形成一種冒泡的雪狀物質。科學家把一塊甲烷水合物的晶體帶到水面去。他們點著了火，晶體馬上燃燒起來，閃耀著紅光。晶體最後化成一攤水。

甲烷水合物蘊藏著豐富的能量。科學家估計，甲烷水合物沉積成層，所蘊藏的能量，相當於其他一切礦物燃料的總藏量的兩倍！（礦物燃料包括煤、石油和天然氣，而甲烷也是天然氣的主要組分。）很可惜，這麼豐富的資源，人類到現在還不能開採，因為甲烷水合物一離開原產區就迅速分解了。

甲烷水合物層也有泉口和煙囪。不過，從泉口湧出來的卻是冷液，跟大洋中脊體系的洋底熱泉所噴的不一樣。泉口噴出的柱狀物，含有甲烷、硫化氫和氨等有毒物質。儘管這樣，在泉口周圍，各種各樣的生物群落還是茁壯生長。在這兒棲息的生物包括管蟲、蛤、專吃化學物的細菌和其他種類的生物。有些細菌是靠甲烷維持生命的。這類細菌所分泌的化學廢物，與海水發生作用形成石灰石 *。珊瑚也是由同一種無害的物質構成的。

［腳注］

［第4,5頁的圖解或圖片］

（排版後的式樣，見出版物）

地球的地殼

地幔（部分是熔融體）

海溝

俯衝帶（消減帶）

地殼構造板塊

裂谷

板塊分離，裂谷形成

［圖片］

大洋中脊體系猶如網球的線縫，盤繞在世界所有大洋的洋底上

［鳴謝］

NOAA/Department of Commerce

［第7頁的地圖］

（排版後的式樣，見出版物）

各大海洋裂谷和海溝

1．馬里亞納海溝

2．東太平洋海丘

3．加拉帕戈斯裂谷

4．大西洋中脊

［鳴謝］

NOAA/Department of Commerce

［第8頁的圖片］

貽貝

這些貽貝是在墨西哥灣格林峽谷的1公里深處發現的

［鳴謝］

J. Brooks/OAR/National Undersea Research Program

［第8,9頁的圖片］

管蟲

纖弱的羽狀物有血液流通，血液含有豐富的血紅蛋白

 ［鳴謝］

OAR/National Undersea Research Program

［第9頁的圖片］

蟹

這些生物一見到管蟲就盡情地吃個飽

［鳴謝］

I. MacDonald/OAR/National Undersea Research Program

［第9頁的圖片］

巨蛤

這些巨蛤大約有30厘米長，是在3公里的深處發現的

［鳴謝］

A. Malahoff/OAR/National Undersea Research Program

［第9頁的圖片］

有些蛤被帶到水面去

［鳴謝］

Photograph by William R. Normark, USGS

［第9頁的圖片］

小蝦

有些小蝦有兩個眼狀器官。在漆黑的洋底世界，牠們可以看見什麼呢？

［鳴謝］

EMORY KRISTOF/NGS Image Collection

［第11頁的圖片］

毫微生物

這些東西可說是地球上最微小的生物嗎？

［鳴謝］

Dr. Philippa J. R. Uwins/University of Queensland