5 H: ?* S, f' d! f# r; U
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。
/ Y# H% N% B$ _- o& 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!」
7 @1 g8 z' o' 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。
. g" Z' P; c$ b3 `' g( d0 m) O; z
本文详细目录:
1 Y' e4 N% ]: i) v1 ? 海洋分层
7 I4 N% q* j' ]. e; g: H$ J 深海特性
1 A5 C G( q9 V0 a4 y2 `! j0 V 神秘的深海生物
/ l7 a, K; p) J; ?( O' P. m% J* s& }. j K' Q( [2 m% s
海洋分层
1 l+ ] W' T. D" D& Q$ ]
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:
4 x! j% |" b+ D 图 1:海洋分层示意图) p% @8 o2 `; G: ]" k- |
上层(0-200 米)
. D/ O; [7 n: M 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。
' s# l' J4 i! p' b4 { 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。
# y2 K7 `. j% `/ h
图 2:海洋生物垂直分布图
0 g. ~4 \6 J* a0 [& Q3 ^+ K 中层(200-1000 米)
# g* c+ ^: @2 g" f4 |
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。
7 M7 d( D1 ^ Y/ _6 D) `, ]9 _
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」。
8 m! B4 z M8 X' o" 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。
. U4 U( ^8 s7 u 存在的生物主要为上下迁移的鲸类、大王乌贼等。
5 ?6 q: c. f: r2 u# A# {
图 3:帝企鹅是陆地动物深潜之王( X/ Q- c& j6 X" h
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。
; e' f, b7 ^ `2 Z" @; i
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。
/ k$ Q2 s+ E3 n2 ^* [# e
而且随着光照的减弱,这里的温度也下降到 5-10 度左右。
; H2 Z+ S" X, ` 半深海层(1000-4000 米)
" v1 g, T! D; `0 f6 K, C& e0 @0 S 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。
! D: J D& ~4 T- f2 [1 ]
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。
/ t% Y+ |4 @7 k( ]/ f6 K: D 图 4:欧氏尖吻鲛
! _3 j$ z7 d0 {2 s7 v. ~ 1600 米的深度,是抹香鲸跟大王乌贼战斗的场所;
+ ~; @ c G' O0 t
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;
+ E8 u! E$ X/ u; Z
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。
: k5 [( z6 B8 e0 f$ C
图 5:沉睡中的泰坦尼克号
; [3 H+ }) G! x! h+ a" ~ 深海层(4000 米以下)
( M& z( r) n: e* Q' H
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( H' k, T3 d; a0 j6 u 深海特性
6 f; J9 B; c6 [. l, T/ o' 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」。
* t9 X a9 d7 S 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。
8 m: {5 T! |1 h: D 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。
+ E- S- h6 I! q" p 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。
4 u, Q7 t3 p: R; K3 h 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」。
% p! F7 _+ v" ]
图 6:飘飘扬扬的海雪
! [; B; K1 i+ n+ x( K8 e 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。
0 i1 L' [* t) }$ i% Z 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。
! e! M% U5 G2 W7 D: @( _4 E 图 7:充满各种浮游生物的「海雪」) C1 a0 F2 O; Y5 _; s! x
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%。
( j/ H i4 [: {3 n/ V- m$ e; i" f, H4 V) ? 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。
+ a( T# b4 `0 i+ H* M& w
促进这一过程的就是「海雪」
7 `4 l7 C* N. z& 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。
0 {* K! D! Y, N3 ?: O) u/ {, R, C (1)浮游植物型
) } C3 t' O. x- y/ N( K 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。
% p( M9 ~. ~7 o5 v! U 图 8:靠采集海雪为生的深海水母+ o- C7 Y, K: [6 n/ U7 n9 f" @
(2)住囊型
/ N# V/ Y% L& u; U2 m2 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。
; Z2 D2 R$ V" j2 b* A, ?) Y6 W/ v (3)粪球粒型
0 s+ O; c- ^- a9 U) A7 c
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 。
- g3 _$ f! g5 e( T9 S1 j7 U
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。
. t* d0 I$ }' 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
- M+ @$ N& x% E( C; t4 Z 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。
9 y- _7 [) d. c4 d, c+ 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。
5 A; L& T3 B" b. ~8 D% k- b 图 10:巨大的甲烷气泡从海底有机物沉积层中冒出来
[8 L! B4 D8 ~, V) 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。
' D* u/ w1 z$ z5 g; i- Q" e% [! 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。
% F' N: R/ W3 F7 c- ]2 M, V; T* }: P
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。
) k* j) w$ X# n& Y; A8 h 图 11:盐卤水形成的水池跟海水有明显的分界线, ?7 e0 j; \# S+ V: C
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 N4 f4 i& t! U) p3 ?1 \ 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。
. x4 c5 ^# _! ]9 P- m2 D" 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。
5 H4 s0 N" R0 W 图 12:贻贝上不知名的小黄虾
+ B6 Y1 J! B9 b+ H+ I! R3 b* d 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 n5 Z" q9 j. c. s2 u' W% v1 M5 o 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。
' `) |/ _- P& {* x: I f
图 13:通腮鳗扎入泾渭分明的盐水池中
3 R% |& n! r1 }. e# |+ M 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。
R; p7 ~9 o) }) k