我国学者在深渊生态系统研究方面取得新进展

图 MEER计划下潜和样本信息及其主要科学发现

　　在国家自然科学基金“水圈微生物驱动地球元素循环的机制”重大研究计划项目等资助下，上海交通大学肖湘教授团队联合中国科学院深海科学与工程研究所和华大集团，发起了马里亚纳海沟环境与生态研究计划（MEER计划），在深渊生态系统研究方面取得突出进展，相关成果以“MEER:海洋最深处异常繁荣的生态系统（MEER：Extraordinary flourishing ecosystem in the deepest ocean）”为题，作为专辑旗舰文章于北京时间2025年3月7日在线发表于《细胞》（Cell）杂志，论文链接：https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(24)01480-6。

　　深渊是指海平面以下超过6000米水深的海洋区域，深渊海沟是地球板块俯冲的终点，是连接海洋与地球深部的通道，其独特的生态系统和极端生命过程在全球变化中发挥着不可替代的作用。由于难以企及，深渊是地球上最少被探索的极端环境，自1960年以来，多个国际深渊大科学计划均以失败告终。MEER计划基于我国自主研发的“奋斗者”号载人潜水器，攻克了深渊极端高压环境下的采样与实验技术难题，建立了“深海采样-基因测序-数据分析-实验室验证”全链条科研模式，完成了全球首次对深渊生态系统的系统性研究。

　　2021年8月至12月，研究团队在马里亚纳海沟、雅浦海沟和菲律宾海盆6000-10900米水深区域，采集水体、沉积物、宏生物等样本2000余份。研究成果首次描绘了深渊生态系统的全景图，发现了深渊微生物在最深海域超高静水压（600-1090个大气压）下的异常繁盛，回答了深渊微生物组极高的新颖性和多样性成因，以及深渊微生物、深渊宏生物中的无脊椎动物与脊椎动物如何适应深渊环境等重要科学问题。此外，研究团队还发现深渊两种代表性宏生物与深渊微生物之间存在趋同适应机制，如抗氧化能力增强和细胞内相容性溶质的积累。这些发现表明，深渊存在跨越物种边界和生物域的深渊环境“共适应”策略。

　　MEER计划的研究成果拓展人类对生命的认知边界至万米深渊，填补了全球海洋生态图景中的深部空白。深渊微生物的超高新颖性和多样性也向我们展示出深渊在新基因、新结构和新功能的资源潜能，为解决过去几十年来面临的常规环境生物资源枯竭困境提出了新的可能。