6 ?0 Q e: M6 V
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。
# B( B8 ? [/ W9 B. `* W
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!」
4 v7 `3 G8 W$ X" |
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。
7 m0 W/ \" `* a 本文详细目录:
y! O( O/ j) s' f9 t- q. n# [ 海洋分层
3 Z/ b% n) o, U' k- g 深海特性) e! Y |; P# q
神秘的深海生物1 B$ c; h0 [" ?, Z5 q; M8 T5 t
i" q* m- s) Y# K6 i! K# N6 Y9 U) r 海洋分层
. w M4 W; \# Y+ m
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:
( ~' n* d- Z, ~ z& _
图 1:海洋分层示意图' j: e# l; m# l R: c9 p$ b9 ?
上层(0-200 米)
! D! q$ M0 g9 r" v1 G) @% g 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。
, G$ q; v# v! L
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。
* O) U' C6 S+ z2 J& x* b 图 2:海洋生物垂直分布图$ }' d) f3 i' x- k G( P* e
中层(200-1000 米)
. O1 t( d3 Q [% ~! c8 Y 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。
5 \9 Q& C# p+ q# i; [2 E 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」。
% g8 M' B+ u" y& c( q 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。
! b2 A( S; ] i6 C6 i9 u 存在的生物主要为上下迁移的鲸类、大王乌贼等。
- }: Y6 B8 n: h; { 图 3:帝企鹅是陆地动物深潜之王3 c) ~; L9 B u9 _. w) p8 [9 r
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。
7 c1 B0 W' c; O2 M
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。
- l# F, o/ R1 ?; g8 d 而且随着光照的减弱,这里的温度也下降到 5-10 度左右。
7 i! U3 X9 V: ^: s
半深海层(1000-4000 米)
! n3 [4 Z m& y/ {- R+ m3 l0 J
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。
. F E' z* g$ c" w# F; r& [
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。
) {# x6 B" t7 ]# f N2 K& Z
图 4:欧氏尖吻鲛
/ ^; @6 F. K7 H0 ` 1600 米的深度,是抹香鲸跟大王乌贼战斗的场所;
& y; ~, |& 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;
1 _& |% @' l: K 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。
+ `2 D; i# G5 z$ f0 h7 @ 图 5:沉睡中的泰坦尼克号6 n' l: s9 ?, W7 j5 F) m
深海层(4000 米以下)
7 w' G, z6 p) ] S. a2 z. S4 l
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。
$ M% C/ r/ C3 d# @5 y/ R0 }+ L* p n
深海特性
! G* k& ]9 T2 O R) ~
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」。
r. P# L- m" G* i. {# d; p 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 Y; r: V; R1 `0 [& z+ P) 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。
9 E/ e. r r2 \" ~& z- _2 N" y) F. n 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。
; a' C2 ^: |; k: o- |) ] w" Q
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」。
) G1 O* ]9 @% J8 T! Y
图 6:飘飘扬扬的海雪
" Y% k/ z! M5 H6 y: s 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。
; b4 d4 I' k8 E4 i% f 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。
4 U; J# y5 }, H: p" N
图 7:充满各种浮游生物的「海雪」
' X6 [& d* m' m+ B1 D 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%。
/ O: x( q, z& u9 K$ i2 q: [ ` 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。
! i% U8 r5 k7 X 促进这一过程的就是「海雪」
9 c/ P" C; O. ?2 |& H
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。
/ C1 O! a+ j3 R+ G2 y ?9 y, S
(1)浮游植物型
$ S" j/ I, Q3 _. 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。
' \5 A6 R6 g+ A' W; [% X& m) U 图 8:靠采集海雪为生的深海水母. [2 O m+ J: F' H4 f$ l
(2)住囊型
; Z1 J- }' |/ }4 ^- Z& {" ?3 J
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。
0 w6 f( B0 S/ R/ f- m% L
(3)粪球粒型
9 v5 n. R5 O, r! {! g6 j3 ~8 E" 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 。
. h4 n6 o1 c) p 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。
& O4 k( T0 H: 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7 m6 m$ s! z3 j7 O# v/ B3 i
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。
- f, o1 B' J& p1 u
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。
3 g1 m8 m% u% n7 E, ] 图 10:巨大的甲烷气泡从海底有机物沉积层中冒出来) C" z5 y z" x2 K& A" |. ]
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 A( [1 d/ p4 t7 N
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。
9 p' \8 B* c0 K$ q; ?6 |) z8 @/ B 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。
$ a% n; p B6 W# ~; g3 [/ T( {
图 11:盐卤水形成的水池跟海水有明显的分界线
; @& h" ^ b0 c+ k 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。
3 L, b& G4 P) _8 m
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。
7 h0 a0 d9 r7 u& N+ X! ?. [
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。
' f/ X4 j: `3 h, ]" k% l) p
图 12:贻贝上不知名的小黄虾
1 v% P4 L3 ~2 K% }' O 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。
! i( m }( K$ k6 i
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。
0 Q/ g' u+ J% c$ I" f+ w1 s1 v 图 13:通腮鳗扎入泾渭分明的盐水池中
+ e* `' ^: E! V% W 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。
1 t, W' I4 m! V- m# ~4 U' b6 c: `# U' i