/ i2 f7 D; o3 U* X" q5 i1 d9 F' D 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。
# }" M& C2 Z! m7 L" {: a 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!」
( B# f5 u9 E0 J8 k" C8 a
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& Y6 T& o+ F9 t/ o
本文详细目录:
2 u# V5 ~3 _* _6 i: i( T 海洋分层
" r$ W1 a* x& |0 ^* j 深海特性
3 l) z$ l5 y1 q 神秘的深海生物, p, ~% i5 G$ y8 `
; g2 C2 V$ N' S, b- E" a 海洋分层
( W2 [" B5 w0 U" u 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:
; C% G% Y1 P7 ?+ x+ V
图 1:海洋分层示意图
- B" Z7 n: E2 k 上层(0-200 米)
m8 f u6 G" d$ M2 P: _ 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。
6 v. o) o3 Y' J% V8 x, K( M 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。
4 e# c: q( P( M3 S0 ]# ]% y 图 2:海洋生物垂直分布图
9 @0 X7 E" w- M5 \ 中层(200-1000 米)
8 N/ p i; z) p0 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。
$ ]1 _9 L( H* @9 H S& 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」。
5 Q7 D/ z' n6 l' F& z. o
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。
- ^; y, v+ K8 v4 f 存在的生物主要为上下迁移的鲸类、大王乌贼等。
" `0 i) C' w) r' L% n$ L8 A
图 3:帝企鹅是陆地动物深潜之王0 _$ v# S2 _+ K
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。
0 M. o( ]" k/ k% N
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。
5 o; v6 s& v/ P, _
而且随着光照的减弱,这里的温度也下降到 5-10 度左右。
6 p0 q, V% b; e5 L/ a/ G d9 `: u 半深海层(1000-4000 米)
4 m. k- [2 F, B0 b( h9 ]
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。
% g3 \6 E% Q5 z7 E$ W9 T
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。
1 A( `: S K8 M- }) B& _
图 4:欧氏尖吻鲛" J! v- v# m* P' V0 g
1600 米的深度,是抹香鲸跟大王乌贼战斗的场所;
3 b3 w- i+ ?2 i
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;
3 v& {6 a7 X' U0 l [) x 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。
/ ]$ N: y( x- w3 ]$ ^7 j& Z
图 5:沉睡中的泰坦尼克号
$ w! } ]+ s+ A5 W; S9 b. E) d9 h 深海层(4000 米以下)
M* w9 U+ w( x 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。
7 \ T5 ? v7 e 深海特性
( n6 |' `3 l3 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」。
2 e& ?, B5 F; ]! F: _+ a& X O
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。
+ g4 a5 R" i; H, 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。
' g+ X2 {. g8 K" _, |: z
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。
% T7 |8 ^$ @7 l: c
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」。
0 ?1 q/ }- G0 e4 X 图 6:飘飘扬扬的海雪( e- v2 ?8 y2 U
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。
4 L U# w2 s& Z( r' ` 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。
7 Q) l! U$ _6 S) U" [ 图 7:充满各种浮游生物的「海雪」
- B/ H5 O0 y' ~+ I* U' P0 k 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%。
2 ^, s9 M6 B3 d/ X* g$ b6 N, f! R 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。
8 N+ ?9 i" E5 T4 F# ^/ m9 `! S 促进这一过程的就是「海雪」
: s. [# e& I' y9 \; s6 `1 C 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。
/ }, G. l+ I7 W! l7 a (1)浮游植物型
- `& o4 H2 \0 H0 s2 [& u: M% y
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 q4 M2 e5 E% a, ~
图 8:靠采集海雪为生的深海水母0 ^ r X7 A# \! F# ~* `3 C
(2)住囊型
3 a) u% O$ Q8 K2 C; ?! e1 t
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。
- t% E- i! O2 K& d0 F- U8 O
(3)粪球粒型
# ~. w- [7 u. B) r; G
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 。
9 `) @- ~+ y: T# m a4 f
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。
# I. V* |/ s( w$ K; R! Q 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
4 v0 I; i" R( x, W; c1 N# 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。
5 l, t, f" }& W2 D
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。
6 z8 {+ g8 h" G" F+ O 图 10:巨大的甲烷气泡从海底有机物沉积层中冒出来
* {1 f# ~: b1 a6 G7 @+ @: i5 m 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。
, v9 A' g0 r0 x3 F 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。
7 ~! ?$ p5 B, Y7 E# P2 A
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。
7 M/ Z/ M/ P4 H R1 B
图 11:盐卤水形成的水池跟海水有明显的分界线9 D% [% _" A0 H
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。
B6 d9 v& V) P: p" H
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。
5 v& C8 G6 L$ |( z' X( O2 y1 R
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。
6 a+ ] x' I, R1 m( @
图 12:贻贝上不知名的小黄虾( C4 F* F8 m7 r2 `& _8 h
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。
6 b( N$ }4 r q7 K& S: D
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。
4 p& c. s2 M- k8 R K: [. `5 i) i
图 13:通腮鳗扎入泾渭分明的盐水池中
7 I/ Y4 ]4 S9 | 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。
+ E6 D8 `2 v( v9 F, i