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人类之前5亿年_(英)托马斯·哈利迪著;孙博阳译(第13章 深度) 第(3/6)页

亚曼卡西虫是一种环节动物,环节动物包括现在常见的蚯蚓,这类动物的身体具有环状的分节。亚曼卡西虫的外形可能类似须虫,是一种专门生活在深海的动物,经常发现于水热喷口、生物残骸或是其他有食物的深海地区。像须虫一样,亚曼卡西虫体表也包覆着管状结构,这是一种蠕虫身体上的常见结构,由蛋白质和类似几丁质的多糖结合而成,质地柔韧。亚曼卡西虫的头部长有数百个细小的触手,在进食时有规律地伸出和缩回,像是游乐场打地鼠游戏中的地鼠。亚曼卡西虫和现代一类专门生活在水热喷口的蠕虫巨管虫体型相当,其身体的管状环节直径约4厘米,但亚曼卡西虫的其他形态特征和各个门的蠕虫都不大相同。亚曼卡西虫的庞大体型很有可能与其所处的生态环境有关,共生的物种之间较大的体型差异对彼此的生存都有利,生活在深海的动物便是如此。亚曼卡西虫的周围生活着一种与之相比非常小的始阿尔文虫,其环节的直径仅有几毫米。亚曼卡西虫的环节由数层纤维状的有机质构成,具有纵向褶皱,非常柔软,水热喷口涌出的热水上升后冷却下沉所产生的微弱热对流都能令它的环节产生弯折。

当植物从阳光中获取能量时,发生这一过程的生物结构在遗传信息上与植物本身并不相同。和食草动物体内的发酵细菌一样,植物体内也有一种叫蓝藻的单细胞生物共生,为其进行光合作用。这些蓝藻在植物细胞中彻底落脚,在数亿年的时间里丢失了自身的部分DNA,再也无法独立存活。这种结构现在被称为叶绿体,是一种颗粒状细胞器,和植物共生来维持双方的存活。泥盆纪植物与真菌的互利共生表明,不同的物种之间可以建立非常密切的关系,而由细菌转化成的线粒体和真核植物之间的关系则更进一步,达到了密不可分的程度,最终融为一体。在这样的关系中,真核植物本身无法直接摄取能量,而是由它的共生细菌协助完成这项工作。

同样的道理,在亚曼卡西以及其他水热喷口地区生活的生物,无法依靠自身从涌出的水流所含的硫磺中摄取能量,但与这些生物共生的很多细菌却可以做到这一点。须虫是现今生活在富含硫磺的水热喷口地区最大的蠕虫,长有一个叫营养体的特殊器官。每只须虫的营养体内都含有数十亿共生的硫磺消化细菌,为须虫从喷口处获取营养。像须虫一样,亚曼卡西虫与居住在其环节上的细菌之间有着密切的关系。蠕虫为细菌提供庇护,细菌为蠕虫提供能量。这种关系和真核生物及其细胞器以及地衣中的共生关系相似,使个体的定义更加模糊起来。一个折衷的定义叫作“共生总体”(holobiont),指明确由两种或两种以上不同生物构成的密不可分的完整活体。聚则兴,散则亡。例如,现今一些生活在水热喷口地带的蠕虫完全没有消化系统,营养完全由细菌来供应。一些生活在水热喷口地区的双壳类获取营养的方式更胜一筹,可以产生固定硫元素的蛋白质,进一步强化了与其共生的硫磺消化细菌的能力。双方体内的生理过程逐渐地完全融为一体。

在亚曼卡西,从地下到洋底随着温度和压强的减小,热水流中的微量元素凝结为矿晶体。热水流和海水化学成分的不同引发了电流,在一些喷口处可以达到700毫伏的自然电位差。这些奇异的石柱中央管道的内壁上覆盖着硒和锡。此外还有铋、钴、钼、砷和碲,以及金、银、铅等多种元素的单质,都是从热水流中析出的。在今天,这些元素析出后形成的矿晶都是宝贵的资源。乌拉尔洋的海相沉积地层被开发成了露天矿场,这是这片地层自形成以来第一次浮出海面。这些岩层中包含了被腕目动物的脆质管结构,这些管道破碎形成粉末,溶解在水中,其中的离子通过直流电场作用吸引水中的金属例子。亚曼卡西动物群是人们最早发现的水热喷口动物群,至今仍在生产着资源。


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