: _3 K2 }# ]) O 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。
2 W8 e3 z% C. v% m2 @ 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!」
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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。
2 x- f! L* w8 @! ?, E |( a5 E 本文详细目录:
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海洋分层
1 j7 f' F7 O/ ^0 X8 ~1 g7 @ 深海特性
) Z `% \7 ~. p/ {3 V 神秘的深海生物
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海洋分层
2 f& e" }6 g7 w) ?# p 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:
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图 1:海洋分层示意图
1 J* L a+ C6 i0 r1 N& I9 B. o 上层(0-200 米)
( Z& r: Z9 l( B5 C& @1 H 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。
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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。
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图 2:海洋生物垂直分布图
$ j( s C" M: y& I/ ]1 Z 中层(200-1000 米)
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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。
$ M1 h& v7 w) S3 l4 n* 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」。
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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。
* f% i) J. [9 Q& o 存在的生物主要为上下迁移的鲸类、大王乌贼等。
' k/ O8 I" z. h2 x 图 3:帝企鹅是陆地动物深潜之王. k! ^7 k, G9 q" n
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。
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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。
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而且随着光照的减弱,这里的温度也下降到 5-10 度左右。
2 Z6 B1 g0 \: O+ Y1 j 半深海层(1000-4000 米)
[% Z2 O+ e. J6 s" T- V- ?2 \ 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。
7 n; ~; b0 r( N: U( \ o5 b! S 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 V, t" f* i2 { 图 4:欧氏尖吻鲛
# q: @3 Y% F; s1 K& a+ C3 K 1600 米的深度,是抹香鲸跟大王乌贼战斗的场所;
) x/ T9 u- a9 Z+ G" w# \ 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;
+ Q+ s7 @( q6 J 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。
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图 5:沉睡中的泰坦尼克号
' Q$ M3 }3 e' p3 ~3 D 深海层(4000 米以下)
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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。
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深海特性
6 b0 g/ A [2 d$ n 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」。
" K! ?1 m/ \, j2 E1 K3 J5 B+ ^# r+ P- u# x 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。
7 e, M' m) {. @5 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。
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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。
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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」。
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图 6:飘飘扬扬的海雪* s3 a# w' t) g$ x# @
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。
. O: J9 z0 Y/ Y& a0 m 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 Z) Q- @0 I; h4 |7 }3 J6 j 图 7:充满各种浮游生物的「海雪」4 `1 ]* O1 X; V6 j. N3 |: i" r
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%。
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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。
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促进这一过程的就是「海雪」
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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。
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(1)浮游植物型
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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 G" w; r0 z4 N 图 8:靠采集海雪为生的深海水母. M! n. |0 A; k% t3 t6 S5 [1 m
(2)住囊型
+ |: ]0 Q K1 V+ ^ 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。
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(3)粪球粒型
9 e* X9 \' T0 b6 S( k 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 。
* M2 M9 k1 ?& }. B( t' o7 d) B 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。
) S6 W( S( J0 x7 n7 t 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' f" @$ ^$ m; @& \, R( ^+ ]8 r( i% u
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。
, N) o# ^+ F k 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。
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图 10:巨大的甲烷气泡从海底有机物沉积层中冒出来' K: X, z# C- ^' N
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。* n) Z# L+ t" t8 T* r6 C. X3 V( j ^
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。
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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。
, g9 K/ c. v0 S' K7 e 图 11:盐卤水形成的水池跟海水有明显的分界线
: H" k, |: P' {6 G) V 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。
1 |4 E" x9 w( U/ a: w 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。
/ m3 b1 o6 N# [ 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。
9 w0 r8 J$ b. I2 q1 i$ M/ e z* s 图 12:贻贝上不知名的小黄虾" k8 p" D* \5 s y7 P5 X G
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。
- p+ V, H) Q- g0 _ 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。
, V9 _# p4 A% Q 图 13:通腮鳗扎入泾渭分明的盐水池中1 I" a5 m4 G1 [ ^! R
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。
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