; O% M8 F& X4 C- M# m# [+ h3 ^$ R 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。
8 H: }' i6 K! U2 D8 i: D
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!」
7 u Q9 }0 `1 q; y( |) `, R
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。
! t P: d3 W5 A9 ]* N/ D4 @ 本文详细目录:
6 T% ~* y9 w- _0 y/ }
海洋分层
) s! i" P1 x" b2 n 深海特性
6 E7 l2 ]) v* Y2 p 神秘的深海生物
# B m$ O% E: G8 x# j6 t+ s& C. a( o4 Y
- v: z9 A4 X9 Y 海洋分层
4 n; F7 M. }# m' K7 o, v' Q. C3 c 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:
A1 B ?$ Q y4 q
图 1:海洋分层示意图) }+ q1 M9 [8 J9 M& v$ T, E0 v) g
上层(0-200 米)
F% Y1 f: M( G( u
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。
: \+ T+ q9 X. d5 P. l0 |
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。
0 \: a# S0 ]. D/ C( R5 w: P
图 2:海洋生物垂直分布图
: K6 G4 \6 i+ Z# n 中层(200-1000 米)
5 Q& W, u8 @0 @2 s 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。
8 ~% @$ G3 A7 ~: b 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」。
2 w9 T0 D' Z/ w$ {8 t2 H
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。
1 a5 d) x& S" K6 H5 c @
存在的生物主要为上下迁移的鲸类、大王乌贼等。
; ~, @, u* s3 ]2 W$ n- Z' w, W8 V: S 图 3:帝企鹅是陆地动物深潜之王
# u& D$ E; A. R! e- p 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。
8 Z5 c: \' s5 o: D3 f7 b
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。
3 K2 w" N: [, P
而且随着光照的减弱,这里的温度也下降到 5-10 度左右。
$ x5 Q; Z. R8 n7 i) k0 l! F
半深海层(1000-4000 米)
/ F" \& w8 r5 j T
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。
. p/ W. q7 s9 V1 E L- t% ~# n* i
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。
2 r5 F' O+ M5 m2 f9 i( b 图 4:欧氏尖吻鲛) [. o( R: Q* I/ E- y' S
1600 米的深度,是抹香鲸跟大王乌贼战斗的场所;
+ P! D7 j p, d) |, P
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;
# p4 @# C- D, \! _ 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。
* l x* i' t1 ]
图 5:沉睡中的泰坦尼克号 k. T6 i, L/ r( U) ^5 J7 k* e
深海层(4000 米以下)
. G* _* x3 i" w+ N6 N8 }
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。
, C4 Z7 [8 V) C
深海特性
: g; U. w* ?( G8 u 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」。
7 G. E2 u( S0 K$ H2 r9 \& t
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。
2 ?3 O( Q( m7 j; k# ]1 Z5 {4 t
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。
$ g+ m' c6 N) v: l 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。
) K# g2 Y6 ~4 `% S9 g) h
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」。
7 J& [/ y+ k. {! i 图 6:飘飘扬扬的海雪8 w. Q& U9 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。
B( p3 t, o4 E1 z9 `( v% Q k, X 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。
. ~) k3 G7 u& ]% { P
图 7:充满各种浮游生物的「海雪」. J. M8 V7 _& ]2 O3 S
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%。
/ H8 @6 V5 q: B( X
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。
- H3 B2 g: U3 a9 ^( ^* ^ 促进这一过程的就是「海雪」
1 z1 E; j" X f Y" M0 l* B+ \ 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。
/ v$ I2 m1 |) l- L
(1)浮游植物型
& `$ E5 p6 X* s' @& M- V 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。
3 l4 b) c' J! O; c# Y
图 8:靠采集海雪为生的深海水母6 x# N, X2 W3 A$ n2 z
(2)住囊型
7 h" U0 ^: v/ H/ t6 s% Y 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。
! M! I5 a6 ]* i' P
(3)粪球粒型
. X1 N0 I! V; B) ^- Q* Q2 _
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 。
) }! S8 k0 s3 P2 g* ?8 X5 T8 T 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。
7 a" |0 W6 ]; q0 S% ?: h 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% M9 y4 x/ o0 H" K
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。
3 H0 o( g1 Y. r1 P; H 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。
" J- T5 Q: b5 v' w4 {! W& A
图 10:巨大的甲烷气泡从海底有机物沉积层中冒出来 ^) W3 f; D9 _6 g5 |- B" K0 r
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。3 u- g+ P0 ~5 \ l3 [5 ?
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。
, l) `9 B3 p* q
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。
2 ]2 C3 Q: M0 f! Q$ Y' F3 I7 \7 \( q
图 11:盐卤水形成的水池跟海水有明显的分界线
) U# p# L: D! y* ]/ R4 g 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。
" C* p( V6 s+ q0 C. y2 |$ F
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。
3 ?" Z% f0 K& l 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。
, J* T$ t( T6 o" G! {" K 图 12:贻贝上不知名的小黄虾1 t% }2 D4 M4 m) Y9 O! t/ B7 R! \
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。
* r8 K4 u/ M1 q0 a% \. G4 Q5 ? 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。
& q; E3 ?- t+ M/ h 图 13:通腮鳗扎入泾渭分明的盐水池中, p8 ~7 \( Y/ w4 {
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。
) R5 M$ r+ W0 i- V3 E, o4 [8 {$ R