没有阳光的生命世界

　　“文革”时期最流行的革命歌曲之一《大海航行靠舵手》中，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——1万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，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：长度超过两米的巨型管虫、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。