科学家在深海海沟的片脚类动物中发现的放射性碳-14源自哪里 _什么叫动物的新陈代谢

由中国科学院广州分院领导一项新的研究表明，通过在20世纪中叶地上核武器试验产生的放射性碳-14已经在海洋的最深处甲壳类动物的肌肉组织被发现。生活在7英里（11公里）以下的动物中核同位素的存在表明污染物可能比以前认为的更快地到达深海。

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碳-14是地球上每个生物吸收的稀有碳同位素，其透过宇宙射线撞击空气中的氮原子所产生。几十年来，考古学家根据死亡生物体的体内残余碳-14成分来推断其存在年龄。碳-14的半衰期为5568年±30年。这种碳-14测年法工作的一个原因是，科学家可以通过考虑太阳活动对宇宙射线的影响，计算出产生了多少碳-14，因此碳-14与非放射性碳-13的比例是多少？不幸的是，未来的考古学家将会有更艰难的时间，因为从1945年到1980年的大气层核试验使空中的碳-14数量增加了一倍。
这种情况在20世纪60年代达到顶峰，当时美国，苏联和英国放弃了测试，而到了20世纪90年代，这种超标率已经下降到原子水平以上的20％。然而，人造碳-14已经被植物和动物吸收，使其成为一种痕量同位素，可以更多地了解化合物如何在环境中移动。
【科学家在深海海沟的片脚类动物中发现的放射性碳-14源自哪里】但这与深海有什么关系呢？根据中国科学院团队的说法，这个问题的答案在于生活在深海的生物。找到任何生命都是一个非常奇怪的地方，因为在几个火山口之外，没有能量源来维持生命。
但是有一种生命，例如一种称为片脚类动物的小型甲壳动物深海海沟中生存，该团队由地球化学家王宁博士领导，于2017年从热带西太平洋的马里亚纳，穆索和新英国海沟中收集。在浅水区，这种片脚类动物仅存活约两年，长到约20毫米（0.8英寸），但在深沟中，它们可以存活10年，长到91毫米（3.6英寸）。
据该团队介绍，这是因为在低温高压环境下，甲壳类动物的新陈代谢和细胞更新变得非常缓慢。这也是因为片脚类动物与其他深层生物有着相似的生活方式。食物很少，所以它们成了令人难以置信的机会主义者。这些片脚类动物不是主动游动和寻找猎物，而是静静地坐着并保存能量，直到一些美味的食物出现。
这提出了另一个问题，食物来自哪里？最终，它来自可用的一个重要来源 - 地表。随着时间的推移，在较浅的阳光照射的水域中的鱼类和浮游生物将以死亡的植物和动物的形式向下流入最深的区域，成为底层“居民”所依赖的食物。
这对中国科学院的研究意味着这种食物是将碳-14运到底部的捷径。顶部的有机体摄取它，然后依次降落为片脚类动物和其他生物。通过分析甲壳类动物，他们在这种动物的肌肉组织和肠道内容物中发现了过量的碳-14，这与在浅滩中采集的样本相匹配。
这本身并不构成环境危害，但它确实显示了污染物如何在很短的时间内到达深海的最深处。“除了材料主要来自地表之外，与年龄相关的生物累积也会增加这些污染物浓度，给这些最偏远的生态系统带来更多威胁，”研究人员说道。
研究结果发表在《地球物理研究快报》上。
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