被一头大象踩住手指是什么感觉?
去深海海底问问那里的居民吧!
那里不仅黑得伸手不见五指
还冷得像冰窖
绝对是宇宙级的“生存极限挑战赛”
那么问题来了
在这种鬼地方
到底住着哪些“狠角色”?
它们又凭什么本事活下来的?
深海里的“怪咖”们
以前的科学家们,觉得深海又黑又冷压力又大,还没有阳光,肯定是个毛都不长的“生命禁区”。
直到1867年,美国学者普尔塔莱斯在佛罗里达以南约940米深的海底打捞出大量生物标本,才首次证明深海也有生物。这一发现,“啪啪”打了大家的脸。
后来,英国的“挑战者号”溜达了一圈,发现全世界深海都有生命;再后来,美国的“阿尔文号”潜水器又发现了深海热液和深海冷泉这两大生命乐园。
“阿尔文”号 图源:化学工业出版社
随着研究深入,人类逐渐接近深海生物,发现了它们与陆上生物完全不同的地方。
首先,就是获取食物的方式。这里的生物们,最爱等着“天上掉馅饼”!
这个馅饼叫“海雪”,其实就是表层水域生物的尸体、粪便碎屑,被分解后像雪花一样飘飘洒洒沉下来,许多深海生物就蹲着等这口。
在深海悬浮并缓慢飘落的“海雪” 图源:Atlas obscura
有时候运气好,还能碰上一整头鲸鱼的尸体沉下来,成为海底生物的盛宴,形成我们之前科普过的鲸落。那简直是一场豪华的自助大餐,养活一群生物好几十年。
图源:央视新闻
其次,就是深海生物的“技能点”。
海底都黑成这样了,许多深海生物点亮了专属技能树——自己发光!
一般认为,在水深超过700米的水层中,90%以上的动物都是能发光的,而且各有奇招。
比如,鮟鱇鱼以头部或胸鳍上的发光器官为诱饵,吸引其他小型鱼类或浮游生物靠近,然后张开大口将其吞噬,这在生物学上叫“拟饵”;灯眼鱼的发光器滋养了数以亿计的细菌,这种细菌会发出白、黄、蓝光,哪怕鱼死后,细菌还会发光一段时间;而小飞象章鱼用一种能够发出耀眼光亮的发光器取代吸盘,遇到危险时,突然全身发光器全开,闪瞎对方,趁机溜走。
鮟鱇鱼 图源:Wikimedia
总之,在深海,不会点发光魔法,都不好意思出门,可谓是“自己点灯,卷死同行”。
此外,深海食物有限,为了尽可能提高捕食效率,深海捕食者们也是想尽办法。
比如,拥有一张大嘴就是不错的思路。像穴口奇棘鱼,就有夸张的尖牙和奇大的嘴巴;还有宽咽鱼,长着大嘴和喉囊,能吞下尽可能大的猎物。
穴口奇棘鱼 图源:Norbert Wu
别忘了,在深海,还有一大挑战——水压。怎么扛下深海高压?深海居民的办法是:要么变“硬”,要么变“软”。
像深渊钩虾,就给自己整了一身厚厚的碳酸钙“盔甲”。
深渊钩虾 来源:新华社
而深渊狮子鱼(目前人类发现的能潜游海洋最深处的鱼类),则走了“软”路线:整个鱼软糯Q弹,骨头细薄柔软,肌肉和纤维组织柔韧细密。
不靠太阳的“异世界”
让我们把眼光往大了放,我们能发现,在海底有两个不依赖阳光的“异世界”。
1、海底“烧烤摊”——深海热液
这事儿得从1977年说起,当年美国的“阿尔文号”潜水器在2500米深的海底裂谷,拍到了惊掉所有人下巴的画面:一根根像“黑烟囱”一样的怪东西,正咕噜咕噜地往外喷着滚烫的黑烟。
更神奇的是,“烟囱”边上,竟然密密麻麻地挤满了管状蠕虫、巨型贝壳和一堆堆虾蟹。
深海热液喷口 图源:P. Rona / NOAA
这“黑烟”到底是啥?原来是海底裂开了一些缝,海水渗进去后,被地底下的岩浆“烤”得滚烫,能达到三四百摄氏度!
这“热水”溶解了好多矿物质,再喷出来一遇冷,里面的重金属和硫化物就迅速析出,看起来就像在冒浓浓黑烟,析出的物质沉淀下来,就堆成了“黑烟囱”。
这“烟”明明又毒又烫,怎么还有生物能活?秘诀就在于一些神奇的古菌和细菌。它们靠“吃”这些有毒的化学物质过日子,再养活整个热液生态圈。
深海”炊烟“ 图源:EVNautilus
于是,以喷口为中心,生物们按“耐热”能力排排坐。最烫的喷口边,住着嗜热微生物;稍远一点,耐热的多毛类蠕虫安了家;温度15℃~2℃的外围“郊区”,则住满了双壳贝类、管状蠕虫和虾蟹。
迄今为止,全球这样的海底“”发现了600多处,几乎每一处的生物构成,都有所不同。
不过,这些“烧烤摊”都是“流动摊位”,“黑烟囱”一旦坍塌或熄灭,整个社区就得“团灭”。
别担心,在这片海底的另一处,新的“烧烤摊”又在酝酿开业了。
2、海底“漏气点”——深海冷泉
有“烧烤摊”,自然就有“冷饮店”——深海冷泉。
20世纪80年代,人们在大陆板块边缘的深海发现了海底冷泉。这儿不靠热量,而是靠“漏气”过日子。
当海底的有机物慢慢分解,会产生甲烷之类的气体,然后从海底裂缝里丝丝缕缕地渗出来,就形成了冷泉。
顾名思义,它一点也不烫,温度和深海一样,只有冰冷的2~4℃。
图源:Natural world fact
那这“漏气”怎么能养活生命呢?又得夸一夸神奇的微生物了。
冷泉周围的甲烷古菌,能把甲烷转化成“美味”的有机物。它们大片大片地聚集在海底,形成方圆可达数百米的菌斑,立刻吸引了管状蠕虫、深海贻贝、铠甲虾等“食客”。
它们要么直接开吃,要么与古菌合伙过日子,形成了一个热闹的“冷泉社区”。
和热闹拥挤但物种丰富的热液相比,“冷饮店”的客人种类就单调多了,目前只发现200多种动物。不过有趣的是,这两个地方居然有20%的相同物种,其中最典型的就是深海贻贝。
冷泉和热液都有深海贻贝 图源:Natural world fact
科学家们推测,深海贻贝家族原本住在浅海,在白垩纪晚期搬到了冷泉,又以冷泉为跳板,向着更遥远的热液区进军,最终成为了纵横深海两大生态系统的“双栖明星”。
中国科学家
打开深海的“隐藏关卡”
记得吗?就在前几个月,中国科学院深海科学与工程研究所的科学家与合作者,利用“奋斗者”号载人潜水器,首次在深渊极限深度中发现了超大规模的化能合成群落。
它们像是沿着一条看不见的海底“高速公路”(海沟轴线与上覆板块前缘的边界),密密麻麻地安了家,一路蔓延超过2500公里,从深度5800米一直延伸到9533米不等。
目前发现最深的一个“据点”,是在千岛-堪察加海沟一个叫“腊梅谷”的地方,深度9320米!
图源:央视新闻
在那里,成千上万的细带管虫(frenulate siboglinids),从海底里伸出来。它们拥有20至30厘米长、约1毫米粗的管状身体,还长出红色的触须。
更神奇的是,这些蠕虫旁边还粘着一堆堆白色小贝壳(双壳类软体动物),有的直接挂在蠕虫的管壁上,组成了一个高度合作的“社区”——你帮我我帮你,一起活下去。
研究团队已经在这儿找到了好几个新物种,包括没见过的管状蠕虫和双壳类软体动物。而这一切,可能还只是个开始。
这漆黑、高压、寒冷的世界
远非生命的荒漠
而是一部等待被翻阅的
厚重的故事书
我们刚刚读懂了它的序章
而科学家们
正在不断为我们带回新的篇章
参考文章来源:科普中国、《环球》杂志、文汇报、科技日报、新华网、走进申海、海洋探秘、博物
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