8 _, N9 k$ X+ N 如果这里的「海底」没有深度限制,那「巨型生物」种类就多种多样了。
% Z0 n& b7 l5 s1 K+ H% E 如果这里的「海底」是指 4000 米以下的深海层,那可以明确的说「没有!」
0 W0 i" n: a$ s 而造成这一现象的,不是阳光,也不是氧气,具体原因咱们下面细说。
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本文详细目录:
( I2 P! `. g' Y4 `. g4 O' i8 G; J 海洋分层3 O" a8 L1 ]- F* T E$ f
深海特性 E9 G, s" r+ C0 G
神秘的深海生物
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海洋分层
' O4 _; K* n+ B1 ?0 E 地球上的海洋平均深度为 3800 米,而 95% 的海水都存在于 1000 米以下的区域。根据阳光在海洋中的传播特性,我们将海洋分为以下四个层次:
8 i& g" W3 L1 L/ d 图 1:海洋分层示意图
1 A/ N8 n: @( F6 @ 上层(0-200 米)
# R, z4 U! y4 P! R 这一层也叫作「照光层」,顾名思义,是阳光能够穿透的水域,水温在 20 度左右,水中的藻类跟大陆架延伸出来的植物能够进行光合作用,为整个庞大的食物链提供食物来源,因此这一层的动植物种类最为丰富,我们所熟知的绝大多数海洋生物都分布于此。
9 G" u4 R* k6 K. ~; N) N 像是常见的磷虾、水母、海马、各种鱼类、海龟、鲨鱼等等,都在这一富饶的浅水区生活。
2 R, t$ |/ n4 q g: p 图 2:海洋生物垂直分布图4 D8 d* r0 J3 Y; Q6 T6 w& B/ [. f
中层(200-1000 米)
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实际意义上讲,200 米以下的海域,光线十分微弱,植物几乎无法进行光合作用。
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从这里开始,就进入了海底的无光带,咱们也可以认为是进入了「深海」。
" p% {5 s1 l! b5 P7 ?; r" i 没有了生产者进行光合作用,一条完整的食物链就无法构成。
+ v6 _5 T; G- v' f9 N" y0 K 存在的生物主要为上下迁移的鲸类、大王乌贼等。
?1 T, y+ o2 ~, H9 o. Y% f( C 图 3:帝企鹅是陆地动物深潜之王
( H( @& u; p* [- [8 g4 Q 好玩的是,海豹、海狮等能够收缩自己的肺部进行深度潜水,大约能够潜入 270 米左右进行捕食。
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还有憨态可掬的帝企鹅,能够一个猛子,扎入到 470 米的深度,可以说是陆地动物的深潜之王了。
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而且随着光照的减弱,这里的温度也下降到 5-10 度左右。
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半深海层(1000-4000 米)
4 c* y8 y# _3 ?' y% _% @( V( B: K 来到这个深度,就已经是完全一片漆黑了,温度已经下降到 5 度以下,生物种类大幅度减少,这里生存的鱼类大多是能够发光的特殊品种,还有其他头足类跟甲壳类动物。
i. b2 C5 L p* j" I0 [ 在 1200 米处,科学家发现了一种丑陋的鲨鱼,欧氏尖吻鲛(最大可长到 5.4-6 米长),或许是因为不见天日,从这个深度往下的生物基本都长得很肆意妄为。
' ]9 [) N h3 {6 D+ w9 t. ^ 图 4:欧氏尖吻鲛2 Z" \4 A" h" W1 ^
1600 米的深度,是抹香鲸跟大王乌贼战斗的场所;
1 _4 j' K8 Q. @8 G& x5 u9 _% \ 2740 米,是鲜嫩多汁的鳕鱼下潜的最大深度,而这也算是这个深度能够看到的唯一正经鱼类了;
; x" ~, Q* S0 r* q$ O h4 o 来到 3750 米,我们可以找到多年前的宝藏,著名的泰坦尼克号就沉睡在这个地方。
7 x6 Y3 Z. y% D+ o 图 5:沉睡中的泰坦尼克号1 s' o# Z8 S" Z2 f
深海层(4000 米以下)
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这一层级的环境更加恶劣,除了没有光照之外,海水的性质也十分稳定,水温常年稳定在 0 度左右,能够在这里生存下来的生物少之又少,原因就是下面要说的深海特性。
u7 k* m- f' L/ ]2 x$ Z" g6 |; Z 深海特性
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深海之所以很难有大型生物存在,主要由它的特性决定——「黑暗」。
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就如咱们前面说的,阳光也就能够照射到 200 米左右的深度,这也保证了初级生产者光合作用的进行。
! b4 N$ F8 c/ c, _) q+ G 而在深海中,阳光是无法穿透到此的,没有了阳光,就没有了能量源泉,一条完整的碳循环生物链也就无法形成。
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这就要求深海环境中有其独特的能量供应跟碳循环方式,才能让这里的生物生存下去。
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这其中之一就是将上层海洋的剩余阳关产物带入深海中的——「海雪」。
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图 6:飘飘扬扬的海雪$ a* V9 p+ `6 ^1 D7 W0 D8 V* Q
这并不是说海洋中会下雪,「海雪」是由上层微生物分解其他生物遗体、粪便产生的絮状有机物。
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这是个非常前沿的命题,包括一直到现在,各种研究报告也在不断的更新,但有一点是可以肯定的,海雪是海洋碳循环当中非常重要的一环。
. m, G: p( `) j# x' @, d 图 7:充满各种浮游生物的「海雪」
1 K& J- F: y6 k' s; O! G# R! E 在海洋中,浮游植物的生长、聚集、下沉是碳隔离的重要途径,而这一过程约占全球每年向深海出口碳的 70%。
0 ^% X. v& G7 ] 据估计,在人类社会期,我们燃烧的化学燃料所产生的的二氧化碳中,有 25%-40% 可能就是通过这个过程被转移到 1000m 以下的深海中,并且在那里储存了数千年。
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促进这一过程的就是「海雪」
o: w% b1 G8 U% S2 C' n: S 海雪其实分为好几种类型,它里面含有丰富的有机质,包括海洋藻类残体、矿物颗粒、高等植物碎屑、生物住囊、粪球粒和微生物等,而根据不同的形成特征,可以将它分为浮游植物型、住囊型和粪球粒型等。
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(1)浮游植物型
1 h" \! L. w8 w% Q) r 浮游植物型海雪主要由浮游植物组成。在浮游植物繁盛时,水体或有机颗粒上的微生物释放 TEP,增加颗粒黏性,并将浮游植物与其他有机无机颗粒聚合起来而稳定存在。
- t0 D& H' z4 t. }8 K6 o- _9 a 图 8:靠采集海雪为生的深海水母# r6 B, c9 Q+ i. P
(2)住囊型
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住囊型海雪是动物住囊占据主要成分的海雪。住囊是住囊虫产生的壳体,多孔且具有生物黏液。尾海鞘纲动物在其生命历程中会产生 50 个以上的废弃住囊,这些住囊是浮游植物、细菌、鞭毛虫、粪球粒、矿物颗粒和其他颗粒的重要集中场所。
# [% o r: G* H4 E4 { (3)粪球粒型
8 m/ E) ] v9 l' Y, U) U 部分海洋区域的生物繁盛,因而生物排出的粪球粒也丰富,该区域海雪的主要类型便是粪球粒。在远洋及深海区域,粪球粒通常都经历食粪生物利用和降解、机械破碎等过程,使得该区域的粪球粒颗粒细小。在亚得里亚海北部收集到的海雪中,粪球粒含量为 31~353000 粒/升,其中细微颗粒的粪球占海雪的 68% 以上。大的粪球粒自由沉降,破碎细小的粪球粒被 TEP 粘结或者黏土矿物吸附,并与其他有机颗粒集聚沉降 。
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但不管是哪一种类型的海雪,它们当中都含有丰富的碳跟细菌,而这里面能够被各层生物利用掉的海雪只有 1% 左右,其余 99% 沉积到了海底当中,形成厚实的有机物海床,将空气中的二氧化碳封存在了数千米的海底当中。
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图 9:在有机质海床上生存的单棘躄鱼,已经将鱼鳍进化成了腿
- E3 d/ [" R& L( l# J 如今的海床上,由海雪沉积成的有机质层深达一千六百多米,而这样的海床面积,大约是地球表面积的一半。
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久而久之,这层厚厚的有机物沉淀层,也会腐败,并产生大量温室气体——甲烷。
, L/ ?" Z6 v% J- V/ d5 b2 {2 P$ ?5 g 图 10:巨大的甲烷气泡从海底有机物沉积层中冒出来
9 b8 z! w$ r' R. g 值得注意的是,甲烷造成的温室效应影响是二氧化碳的 72 倍,并且地球上大部分甲烷都储存在海底跟永久冻土当中,有的在低温高压情况下以水合物的形式存在,也就是我们常说的可燃冰。1 [7 |4 v5 c7 Y+ \) Z$ j1 z
但是随着全球逐渐变暖,海底跟永久冻土中的甲烷被不断释放出来,逐渐形成一种恶性循环。
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在墨西哥湾地区,有些喷发物当中不光有甲烷,还会携带一种很咸的液体——盐卤水。
' Z* z0 B1 \+ a4 Y7 ^ 图 11:盐卤水形成的水池跟海水有明显的分界线
( u5 z* H/ X* y* S- |% Y 盐卤池中盐的浓度是周围海水的 4-5 倍,最高温度接近 20 摄氏度,除此之外,水中还含有大量的甲烷。
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盐度更高的池水与海水之间形成了泾渭分明的界限,场面蔚为壮观。
2 W$ D& {2 g5 H' j+ O 这样一个深达 15 米的浓盐水池看似不毛之地,却是众多海洋生物的聚集地,各种小虾跟盔甲蟹在贻贝中间来回穿梭,一只不知名黄色小虾趴在贻贝上寻找着过往的美食。
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图 12:贻贝上不知名的小黄虾
2 g0 D- H r/ v& J0 D' A1 B( u 但是一番欣欣向荣的局面并不能让生活在这里的生物放松警惕,因为一不小心,就可能掉入死亡的深渊。
/ t% U2 n, e, H/ ]; y 一条通腮鳗来到水池边觅食,可能是忘了这里的训诫,又或许是过于饥饿,这条通腮鳗扎入了盐水池中。
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图 13:通腮鳗扎入泾渭分明的盐水池中
3 Z l# y5 {2 U" k2 Y! v5 d 但是没过多久,这条通腮鳗就接受到了惩罚,长时间在盐水池中会让它中毒,并且再也无法离开这里。
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