海底热泉生态系统.ppt

海底热泉地质与生态 制作人 沈世军 孙泽宇 刘 洋 牛宝东 热泉运行的机制 热泉地貌——“烟” 热泉喷发物大致有两种颜色——黑色与白色。 喷发物温度在300℃~400℃之间，遇海水（2℃）后急速冷却，其中矿物质沉积下来。 喷发物中含有硫化物，对多数生物是剧毒的。 喷发物的颜色与其所含的矿物质有密切关联。黑色喷发物富含硫元素和铁元素，形成金属硫化物而显黑色。 白色的喷发物中主要含碳酸钙和碳酸镁而显白色 热泉地貌——烟囱 热泉喷发物遇海水急速冷却，其中矿物质沉淀下来堆积在热泉周围形成烟囱状堆积。 烟囱的颜色与喷发物所含矿物质密切相关。 沉积物中含有大量金属元素。除了较多的铜、锌、锰、钴、镍外，还有金、银、铂等贵重金属，形成了有巨大开发价值的“热液矿床” 黄褐色的烟囱，是多数黑色热液沉积物的颜色。顶部为新近形成的黑色沉积物。 思考题：为什么新近形成的沉积物是黑色的，而旧的烟囱主体是黄褐色的呢？ 白色喷发物沉积物多为白色，主要成分是碳酸钙和碳酸镁 已经停止喷发的白色石灰质热泉沉积 没有形成烟囱堆积的热液口，附近有黑色的金属软泥，构成了“热液矿床” 海底世界的生产者 ——硫细菌 硫细菌 硫细菌并非一个特定的物种，而是一类能够通过氧化硫化物获取能量的原核生物的总称。 硫细菌是热泉生态系统的主要生产者，不仅附着于热泉周围的岩石上，还与热泉周围的生物形成共生体。 千奇百怪的热泉动物 由于深海环境漆黑无光，热泉附近的动物多数眼睛退化。 几乎全部热泉动物直接地或间接地以硫细菌为食 部分热泉动物有特化的与硫细菌的共生结构。 巨型管虫 巨型管虫直径5－8厘米，身长达3米。生活在巨大的白色管状结构内，前端部暴露在水中，环绕生长着血红色的触手。血红色来自于血红色素。 群集的巨型管虫 巨型管虫以体内共生的硫细菌为食。因此，管虫的体内进化出了专门供共生细菌生活的结构，叫做营养体。 罗希虾 又名盲虾，视觉退化 以硫细菌为食。 背部有感光组织，可感知红外线。 多毛雪蟹 甲壳类群居动物，常成群结队在热泉附近爬行。 绒毛是重要的感觉器官，方便捕食。 绒毛还是硫细菌的生活场所，雪蟹在饥饿时刮取绒毛上的硫细菌充饥。 巨型蛤 体长可达27cm。 口和消化系统退化。 鳃和足异常发达。 与硫细菌形成共生体。 庞贝蠕虫 极限生物 ——庞贝蠕虫 平时蛰居于几丁质的管子里，靠与其共生的丝状细菌的分泌物为食。 在81℃下仍能正常繁衍生息。 管尾部温度20℃，头尾温差40℃~60℃，偶尔也在2℃的海水中游弋。 粉红色的海葵，白色章鱼，七角海星，海百合 图为一只粉色海蜘蛛和海螃蟹在热泉附近的岩石上爬行 多数热泉动物都有灵敏的红外线感受器和温度感受器。因为热液温度高达数百度，且喷发强度时强时弱，热泉动物必须随时调整与热泉的距离，既要获取食物，又要避免被炽热的泉水灼伤。 研究价值 热泉喷发物遇海水冷却形成黑烟囱和“热液矿床”，其中含有大量贵金属，有巨大的经济价值。 热泉与地球早期环境非常相似，研究热泉对于生命起源的研究有重大帮助。 热泉向人们展示了生命的另一种可能形式，为寻找地外生命提供了重要参考。 Thank you * * * * * * * *