来自深海海洋生物的数千个基因正被用于创造从药品到化妆品等新的商业产品。基因是DNA的片段，它为制造其他分子提供指令，而这些分子对生物体的结构和功能至关重要。
在我们最近与其他同事发表的一篇论文中，我们研究了生物勘探——从动物、植物和微生物中寻找和发现潜在产品——如何作为一种破坏性较小的替代深海采矿的方法。
值得注意的是，所有使用海洋基因的大公司都在某种程度上从深海生物中获取基因。深海动物拥有独特的基因，使它们能够生活在一个与地球上任何其他环境都不同的环境中，那里有极冷、极压和完全黑暗的环境。
这些生物是什么?大多数是经过数百万年进化而成的微生物，它们可以在极端条件下茁壮成长。其中最独特的是在热液喷口附近发现的那些，在那里，富含矿物质的海水被岩浆过热，从海底的裂缝中喷出。
深海酶是一种由生活在极端环境中的生物体的基因编码的分子，在其他酶通常无法发挥作用的条件下是稳定的。它们在高压和大范围温度下催化化学反应的能力使它们在制造工业和消费品方面具有商业价值，包括药品、食品、洗涤剂和生物燃料。
深海生物勘探
一个显著的例子是生活在高盐环境中的细菌。这种微生物是从距离日本Iheya岛130公里的Iheya山脊附近1050米深处收集的海洋沉积物中分离出来的。
它的一种酶已被证明可以通过帮助将纤维素分解成易于降解的纸浆来促进农场废物转化为葡萄糖。这是将生物质转化为乙醇(一种可再生生物燃料)的关键一步。
另一种从细菌中提取的酶可以在极高的温度下完全去除牛奶中的乳糖。
一些生物为多项发明做出了贡献，比如在距离墨西哥海岸约600公里的东太平洋隆起的一个热液喷口的2625米深处收集的深海蠕虫。这种蠕虫携带的一种细菌可以产生一种分子，这种分子可以用来开发一种护肤霜，因为它可以帮助皮肤免受阳光和污染的伤害。这种细菌在100°C以上的温度下生存的非凡能力也使它成为克服地球轨道上小型卫星过热的模式生物。
这只是从深海物种中提取并用于技术的超过16,000种蛋白质中的几个例子，这些蛋白质被收录在这个数据库中。
深海物种的创新潜力尚未得到充分探索。截至2024年，只有四分之一的海床被绘制出来，大多数深海物种仍未被发现。
采矿的危险
但是深海生物在地球系统运作中的重要作用可能比我们之前所了解的要大得多。
研究人员最近在太平洋海底发现了异常高浓度的氧气，被称为“暗氧”。这种氧可能是通过电解产生的——当电流将水分离成氢和氧时。
海底的什么地方会产生电荷?也许是在多金属结核的表面，由许多不同金属组成的岩石状地层，当与海水相互作用时，会产生不同的电势。这些金属的形成受到生活在其上的微生物活动的影响，而微生物活动反过来又影响周围环境的化学性质。暗氧的产生对于生活在没有阳光的海洋中的其他物种的呼吸至关重要。
不幸的是，深海生态系统正受到海底采矿的威胁。多金属结核被认为是锰、镍和稀土元素的潜在资源，这些元素是制造电子产品和计算机的材料。克拉里昂-克利珀顿区(Clarion-Clipperton Zone)是最近发现暗氧的太平洋地区，目前已被划分为16个矿区。
研究人员和活动人士警告说，深海采矿可能严重破坏海洋生态系统，并强调了对这些作业的长期后果缺乏科学共识。一旦受到干扰，这些生态系统所代表的进化史可能永远消失。
国际海底管理局监督国际水域采矿活动的管理。尽管它尚未批准任何商业采矿，但它因涉嫌无视环境问题而受到批评。最近新当选的国际海底管理局秘书长莱蒂西亚·卡瓦略为保护世界海洋的重要区域提供了一个机会，海洋对自然和人类的福祉都至关重要。
我们必须重新思考深海的真正价值，并考虑失去它对世界其他地区可能意味着什么。
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