9 S8 f _$ s% Y9 t: [
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。
% T. Z3 y% ?( Y6 X2 S
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!」
2 V) U0 k$ j7 @: r8 A/ v) I4 }7 v 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。
/ R. d* L& v9 f. J
本文详细目录:
, Q0 n) ]; w. x: f4 j F0 F 海洋分层
5 x- a, W% q- U 深海特性
3 E# ?0 d: s1 m: g/ Y" }8 M9 M( y0 x 神秘的深海生物
7 z. H# ^1 K( _1 u) u% x2 s% a% m' n; M1 t
海洋分层
6 R1 z+ r4 X1 p( H z+ J$ g
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:
; w9 k7 A; R( e0 e. |9 g! ~ 图 1:海洋分层示意图; K/ |- J4 P8 S+ ^/ V3 `' c
上层(0-200 米)
5 ^9 A7 f+ g6 \- X, k8 `
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; H- ?7 e: J5 l& i9 w3 T+ |& | 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。
: _- N6 D+ k) g) R$ c
图 2:海洋生物垂直分布图& x7 ?: P. F) _) F* S
中层(200-1000 米)
/ ^* P8 Z# G% U/ q9 B* W
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。
- s. f. w8 h* K7 s9 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」。
$ c8 b6 _2 O4 @( j/ m5 E 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。
$ x" l7 ~9 v, a/ l3 N9 u$ R, Y 存在的生物主要为上下迁移的鲸类、大王乌贼等。
% ^; N; ~6 M* Z: M0 }( j8 F 图 3:帝企鹅是陆地动物深潜之王2 ^$ n2 G) S) |7 w& D
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。
; J) k, P( [0 R% t( d- c! j; H 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。
1 b6 o+ T/ \, I6 l
而且随着光照的减弱,这里的温度也下降到 5-10 度左右。
1 [$ |5 C7 p1 \1 h" V4 L
半深海层(1000-4000 米)
' @, V- e/ j& A4 k* q
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。
1 ]! P0 e/ J; { 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 v9 M* L& d, Q8 [ 图 4:欧氏尖吻鲛" k& g7 O8 k: C+ o F5 l
1600 米的深度,是抹香鲸跟大王乌贼战斗的场所;
' q8 q' w, m3 R% ] 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;
0 q: Y7 h4 @# U: i3 y
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。
# M$ o; K n$ U7 O( G0 D 图 5:沉睡中的泰坦尼克号8 i, f; }7 T$ [8 ~9 R+ ?* d, C1 d
深海层(4000 米以下)
* A: d4 q# T* w# g! c 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。
) i6 U( B! M5 d, W) A Y' b 深海特性
$ O& R& ]6 t5 Z3 I# _" ]; _
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」。
" [0 _! {* e5 b; U0 [
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。
4 @5 h: u' a2 i5 ]/ F8 v 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。
7 u3 z: S) w+ k5 @! a 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。
1 E$ U7 V* H, s 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」。
# K% E& |# M1 E4 Z 图 6:飘飘扬扬的海雪& D8 c( K: H2 w. j
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。
# E1 Q! K' E: }+ j- D7 Y& \ 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。
% |& P7 K _/ v* b* g6 y/ y7 s+ W8 } 图 7:充满各种浮游生物的「海雪」# V4 p. ^* t- M$ I, C
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%。
7 t0 Y" ]9 W0 c( M8 @ 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。
& I3 e F5 _: r- N, R 促进这一过程的就是「海雪」
3 K% O8 ]2 f: v& [" P
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。
9 U* B% s0 [9 A& A
(1)浮游植物型
7 h: `/ O# ^7 n2 E& m 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。
; z: N; t8 D. G9 u1 u7 Z 图 8:靠采集海雪为生的深海水母; q* e8 Y9 G2 f% \4 n8 N! @
(2)住囊型
; O: O& V2 p0 _& T% O5 ~ 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。
" a1 G' S. e8 q! f$ Y
(3)粪球粒型
* D$ H* v+ s/ w0 X 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 。
7 \. C! v5 m. b5 s 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。
3 g& H( `+ E7 ]5 f 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" m4 X9 h, Y% H& f+ ?& p b
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。
9 x% K% w b& q1 p. \
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。
7 m0 j2 u$ r4 v/ Q 图 10:巨大的甲烷气泡从海底有机物沉积层中冒出来
6 }; n: Q0 Q. `! o 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。
) V! g/ _: |/ P- P8 b" }# V! t u2 c 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。
# M- d: \# m' G4 G 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。
. N- o9 Z; F b1 p; @* K 图 11:盐卤水形成的水池跟海水有明显的分界线
+ I8 E3 p6 \ D& ] 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。
; C1 T) U) {9 [$ A9 ] J; g% ] 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。
) `0 o# t. ~* f6 @+ m! @$ a( z 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。
! y7 q3 h8 q8 N 图 12:贻贝上不知名的小黄虾
+ S/ C, p( n( M" M7 s1 j$ } 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。
5 x% ^ z8 A, O6 X9 h& p, K1 e 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。
3 n( e$ P. n) S! v0 m" S/ m3 C
图 13:通腮鳗扎入泾渭分明的盐水池中, N$ ^9 \2 m$ y1 D8 F5 s' h
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。
8 p6 G, q9 ?, p