$ `4 I' F+ G+ F: l0 M! h 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。
9 z" y4 p c: ^1 K
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!」
% F$ G: l2 s' S$ P
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。
. A; y" E% @) F* @, e9 e) c( t1 N 本文详细目录:
/ M H6 b' |5 x( b) K 海洋分层, U3 r* N5 \$ k2 p9 ^5 e9 G9 |# a
深海特性
3 u% A! E; o, L u 神秘的深海生物
6 m; A0 Z3 G% b9 n/ Y: z$ N+ O$ t5 l5 S
海洋分层
5 ^/ u {3 x! x/ `: ]! B 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:
. p$ N. t5 Y( L2 R3 x6 e
图 1:海洋分层示意图* D# M1 @/ @; }. ]+ W2 ]
上层(0-200 米)
2 E- C0 u- ?7 t8 B 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。
2 W' q+ d' }( x) n( r 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。
; n( f e# v4 A: c+ N 图 2:海洋生物垂直分布图
9 H1 C: W6 r0 Z 中层(200-1000 米)
" n6 J1 \. ~0 x+ W+ l% |9 c 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。
2 q0 ?9 |" W2 h# C- n7 i9 r
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」。
! r5 T4 R/ b8 g/ _! ~
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。
* Y8 }! `2 Z2 }' T T2 Z
存在的生物主要为上下迁移的鲸类、大王乌贼等。
0 `6 O7 f: a" X
图 3:帝企鹅是陆地动物深潜之王4 y$ H8 d% g* y# ^3 L+ k% z# z+ 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。
- j6 H$ B* u) a+ _8 [- ^2 K; R( y 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 W B4 h# Q3 e# S/ F k
而且随着光照的减弱,这里的温度也下降到 5-10 度左右。
. _( \4 O0 b* `3 P 半深海层(1000-4000 米)
$ f& z% s) n3 x6 m: s6 L: m 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。
6 @. a2 K1 L% E5 f% s1 O" A
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。
" r7 P7 _* r+ i9 O2 X' y9 w 图 4:欧氏尖吻鲛& v) x& \3 J. B% y
1600 米的深度,是抹香鲸跟大王乌贼战斗的场所;
3 ~- j+ U8 F$ Z- a0 k4 C+ M& H/ `
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;
4 N7 A: x9 a5 O* 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。
0 ]+ `6 p" U. E) [, c 图 5:沉睡中的泰坦尼克号3 b0 r3 ]! p% q2 D Q! H
深海层(4000 米以下)
" Y/ b8 P& {( o, w
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。
- k/ O/ G& W, g: P( D) y& P
深海特性
$ _' x* E, k! ? 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」。
; m! Z0 @/ q) J7 Y5 U$ |% F3 k 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。
' h/ B+ y' D, ~$ O 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。
, C0 H# ? {* i* D$ S* h F
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。
' E$ k+ l# `* O% L0 Y 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」。
( T1 T6 q6 F1 i! n4 q! v b' l: \& X- X 图 6:飘飘扬扬的海雪
$ c; s7 m; C! v. C; Q) |* U5 c 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。
- o6 s1 q1 _ a& C! @5 g
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。
2 L7 P. @# S, J: L
图 7:充满各种浮游生物的「海雪」! t0 N! x6 n# g% N
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 L0 B! C! E+ c A6 h
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。
3 |5 s6 s3 V5 v3 k2 E! f+ J
促进这一过程的就是「海雪」
- H( q" C$ o W+ 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。
e3 l k# h# Q
(1)浮游植物型
8 N& f2 u" R) |4 [ 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。
' g2 \( w J5 K% Q" |' K
图 8:靠采集海雪为生的深海水母0 l- B7 L6 P/ T+ o
(2)住囊型
: ^1 a$ p, f7 d 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。
6 ?; n% z0 Q0 p- P4 v) K/ p; ~ (3)粪球粒型
' P# }( s0 ]$ ]* v( Y 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 。
( _$ t# e" K5 q" ^3 G3 | 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。
* g3 L/ W7 \. O9 |
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" i" M# c. Q# ~" o
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。
$ _: v3 b" [$ m" X8 ?0 A% W2 l 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。
' d1 w+ F; N: e. L3 t9 L* q 图 10:巨大的甲烷气泡从海底有机物沉积层中冒出来
* l. o+ ?4 x l+ I( t. A6 t* i4 X& d 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。% l3 ?1 O! d, ^2 y! N/ q/ O
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。
& I4 g3 Q `8 K( Z' { N
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。
+ ?+ G+ J: U5 d* b 图 11:盐卤水形成的水池跟海水有明显的分界线# U( L$ R3 U$ t( g |2 G! k: w
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。
. {8 ~: b8 [( a9 _! O2 i2 D
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。
, S0 q4 T6 i& B7 l( X% \, X1 @ 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。
* T1 o C q% K9 l5 U$ T3 N; R9 A$ D
图 12:贻贝上不知名的小黄虾
' u9 z5 u) f' t% X9 S% t 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。
* W! `' g- s( x2 r7 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。
2 M/ p5 t& F) k9 X# ?
图 13:通腮鳗扎入泾渭分明的盐水池中- L1 E) u( M" r% l- o
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 n/ s+ U& {$ a) ^