8919米水下，雅蒲海溝最深區域的奇特水母。

“當你凝視深淵時，深淵也在凝視你。”海洋的最深處有什么？

2025年3月7日，由中國科學家發起的“馬里亞納海溝環境與生態研究計劃”（MEER）一期研究成果正式發布。

以封面專輯的形式，四篇相關論文在線發表于國際頂級期刊《細胞》（Cell）上：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（鉤蝦）和脊椎動物（魚類）。

相關研究由中國科學院深?？茖W與工程研究所、上海交通大學和華大集團等共同主導，首次系統地揭示了深淵生態系統的生命適應策略和資源潛能，拓展了人類對極端環境下生命過程的認知。

研究人員構建了迄今最完整的深海原核微生物基因數據集，并鑒定出7564個物種水平的代表性基因組，其中89.4%、約6762種是尚未被報道過的新物種，其多樣性與全球已知海洋微生物總量相當。

“奮斗者”號載人潛水器

此外，研究人員在來自馬里亞納海溝的生物物種中檢測到了持久性有機污染物的存在。這顯示了人類活動對海洋的影響。

更大的科學視野：生命如何在極端環境下幸存并異常繁盛

深海，尤其是超深淵帶（水深大于6000米），具有高靜水壓、低溫和近乎完全黑暗的特點，是地球上對生命來說最具挑戰性的環境之一。馬里亞納海溝是地球上已知最深的海溝，位于菲律賓東北和馬里亞納群島附近的太平洋底，全長2550千米，弧形海溝，平均寬70千米，最大深度為海平面下1萬米，可“吞沒”整個珠穆朗瑪峰。根據科學家的推測，這條海溝是太平洋板塊俯沖到亞歐板塊之下形成的，已經存在了六千萬年。

此次，中國科學家在海洋最深處發現了一個異常繁茂的生態系統。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、低溫、寡營養環境中生存，比如它們能夠以芳香族化合物為營養源，應對寡營養的生存環境。這些微生物支撐了深淵生態系統的繁榮。

甲殼動物端足目的一些物種，如深海鉤蝦，是超深淵海溝中最為成功的定居者之一，在所有采樣的海溝中廣泛分布。但人們此前對其遺傳適應性和種群動態了解甚少。最新研究發現，鉤蝦基因組達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。西菲律賓海盆的深海鉤蝦在基因上與馬里亞納海溝和雅浦海溝的有所不同。這表明，超深淵地貌的地理分隔導致了遺傳隔離。

研究人員對12個物種進行了基因組組裝，其中包括11種深海魚類，重建了硬骨魚類在深海的定居歷史，并揭示了深海環境對魚類的總體影響。研究結果對先前認為的氧化三甲胺（TMAO）含量與深度之間的線性相關性提出了質疑，發現TMAO（氧化三甲胺）并非唯一抗壓“法寶”，多不飽和脂肪酸的積累也能維持細胞膜流動性，助力魚類對抗高壓環境條件。

最新發表的論文介紹，海斗深淵海溝是板塊俯沖的終點，它連接著海洋與地球深部，憑借獨特的生態系統和極端的環境條件，發揮著不可替代的作用。MEER項目研究數據補充完善了人們對全球海洋生態系統的認知。

“奮斗者”號載人潛水器首次系統性科學部署

在2020年之前，只有9個人到訪過地球的最深處——馬里亞納海溝的溝底，這里是地球上人類探索最少的領域之一。

依托中國自主研發的“奮斗者”號載人潛水器及國產化科研體系，2021年，中國科學家在“探索一號”科考船的TS-21航次上啟動“馬里亞納海溝環境與生態研究計劃”。該航次是“奮斗者”號載人潛水器首次系統性科學部署。

2021年8月至12月期間，“奮斗者”號載人深海潛水器每五天在10000、9000和8000米的深度進行三次下潛，每次水下作業時間超過6小時。這種高密度水下觀測和采樣計劃為深海海溝的現場科學研究提供了前所未有的機會。

截至目前，TS-21航次已在馬里亞納海溝及其鄰近的雅浦海溝和菲律賓海盆完成33次下潛，作業深度在5926米至10909米之間，累計海底作業時間超過2000小時，成功從227個活塞巖芯（約1700份分層沉積物樣本）中采集到了海斗深淵微生物樣本、12份原位過濾海水樣本，以及涵蓋6000米至10900米水深的典型海斗深淵大型生物樣本（包括端足類動物和魚類）。

澎湃科技獲悉，基于MEER計劃和相關研究成果，中國科學家建立了目前全球最大的深淵生物數據庫，并于近日上線，其中包含微生物基因組、鉤蝦及魚類基因組數據集。

“奮斗者”號機械手在馬里亞納海溝取樣。