巨型管虫，细菌最显眼的获益者

细菌最显眼的获益者，也就是深海中最阔气的房东是巨型管虫（Riftia pachyptila），外号“活唇膏”。巨型管虫身体是白色的，一头戴着鲜红的羽状物，折叠在一起像一个花蕾。巨型管虫在海底热泉附近落足生根，用几丁质制造出白色的管道并藏身其中，最长可以长到1.5米。11它们的羽状物像是噘起的嘴唇，但巨型管虫其实没有嘴，它们甚至连肠道都没有，取而代之的是它们羽状物附近的叫作营养体的器官。这些肉囊中有很多细菌，细菌的重量占管虫体重的很大一部分。巨型管虫完全依靠这些细菌居民为生，它们处理热水中的硫化氢，并将多余的产品输送至巨型管虫的身体系统内。12

巨型管虫的羽状物相当于深海中收集阳光的叶片，它们将硫化氢、二氧化碳、氧气大量吸收到富含毛细血管的红色羽状组织中，将这些分子绑定到一种我们熟悉的蛋白质上，这种蛋白质和我们血液中的血红蛋白类似。在巨型管虫的羽状组织里，血红蛋白将这些分子传输给营养体中的细菌。13硫化物、氧气、二氧化碳合起来就是完美的燃料，它们不仅维持了营养体工厂的运作，还保证了这些租客的满意度。14

由于巨型管虫没有口也没有内脏，它们需要完全依靠微生物来获取食物。然而它们不是一出生就有携带微生物，而是在幼虫阶段获取到的。几十年来，生物学家一直以为巨型管虫会使用一个只有幼虫阶段才有的开口，直接将细菌纳入体内15。新的研究揭示了真相：细菌通过皮肤入侵到幼虫的体内，然后形成营养体，用来装载这些细菌。在正确的细菌乘客上船以后，幼虫会吐出已成为负担的消化道，过上全靠营养体中的细菌养活的日子。16

和很多租房协定一样，房东总能获利匪浅。受寒冷和食物匮乏的影响，大部分居住在深海的生物的生长和繁殖速度都很缓慢。巨型管虫则逆势而行，它们有着惊人的生长速度。太平洋海底的摄像头记录了巨型管虫占领新领地的过程，它们落脚、繁殖，最终长成1.5米高的一堆巨型管虫，这一切只花了短短两年。17巨型管虫是海洋中生长最快的无脊椎动物，和它们的一些近亲截然相反。别的管虫会忽略热喷口，转而寻找深海的“冷泉眼”：这些热泉喷口会喷出类似的化学物质，只不过温度很低，而且喷发也较缓和。这里的管虫也能长到差不多大小，不过需要200年以上才能做到。18海底热泉处的极限条件充满了危险，尽管这是地球上最不宜居的地方，这里的环境也催生了令人惊叹的生长速度。在首次发现它们以后的几十年里，科学家们又发现了500多个新的管虫物种。19预计在南极洲附近的南部海域中还会发现更多，在这片最冷水域中最热的地方，早期的探索已经发现了大量的新物种（见图4-2）。20

图4-2　聚集在南极附近南部海域的热泉喷口附近的一种新螃蟹物种

资料来源：Rogers, A. D., P. A. Tyler, D. P. Connelly, J. T. Copley, R. James, et al.2012. The discovery of new deep-sea hydrothermal vent communities in the southern ocean and implications for biogeography. PLOS Biology 10(1): e1001234. doi:10.1371/journal.pbio.1001234.