" f9 I R3 ] 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。
9 _' P, s8 F9 [; z* d2 t 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!」
: f; [9 q, f3 S 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。
$ P8 {. P9 S f L2 x" }- g6 T
本文详细目录:
: |: G2 a5 h( K0 @3 _, @( c8 E/ s
海洋分层
! f E K' x( [: V; y! C: W' X 深海特性! j& z3 z" Z; V
神秘的深海生物! J5 z: i4 {3 m8 b5 Q
. n! l( U4 S2 C E2 ? 海洋分层
9 F2 X$ N" b3 g: M. `# _/ Q4 T 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:
3 W* |5 [, p4 e% d @
图 1:海洋分层示意图# E9 ~5 F, w3 ]
上层(0-200 米)
) f7 Z5 k( n7 Q) `/ O5 z 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。
# S3 H6 d! |+ K1 W
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。
& v4 C9 C: `' q9 _2 G9 S
图 2:海洋生物垂直分布图2 i" a0 v! x4 V- a: Y
中层(200-1000 米)
: [1 `( @+ ^' x. _ 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。
% ]4 T a) E1 p2 ]& C: X3 o 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」。
" K b9 t. ~1 n' U
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。
& H' d" R" _2 W' E' |, z# v2 ]+ v8 p
存在的生物主要为上下迁移的鲸类、大王乌贼等。
0 l% Q2 W& X, o& K4 t3 ?+ C, H. _" }
图 3:帝企鹅是陆地动物深潜之王5 P8 ~3 j" C2 D8 p6 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。
5 K, g/ s) x% m' u5 W& s. X
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。
?7 s$ @3 o: P7 n$ N/ _
而且随着光照的减弱,这里的温度也下降到 5-10 度左右。
" U/ m/ u% p& D9 F( a' G2 J
半深海层(1000-4000 米)
. q5 }: m# V3 Y. m# G 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。
9 z* h( n* f8 R: p4 i
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。
/ e2 p& u( e9 M+ L" O0 Q. f5 Y 图 4:欧氏尖吻鲛 f" P8 O' @. T3 x1 Z
1600 米的深度,是抹香鲸跟大王乌贼战斗的场所;
& v$ z0 w. N( F9 M& Z$ ?4 a, r( I) q 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;
( k' C5 ^' h8 o) \5 l 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。
& U% I) f; w- P; n 图 5:沉睡中的泰坦尼克号
$ W! J/ y3 s/ t 深海层(4000 米以下)
& s3 u+ B/ W- |# N; [0 b 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。
3 W+ e7 N' f" ?* B8 Q
深海特性
. s4 H9 z4 ~! t% e5 r4 ^! l- Q5 m 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」。
4 K/ F8 ]; M1 x1 A9 n2 d 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。
R( X7 e3 d5 w/ c7 Y; o" 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。
5 m# X# |; Z* p: A2 ` 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。
+ z3 c6 f# G" F2 K( U$ M; e0 x. Z" z 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」。
8 v* O' x4 y& j" P8 C' n
图 6:飘飘扬扬的海雪
1 b1 p1 F7 y( X* q" D2 ~& o5 j' ~) R 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。
+ ^+ t4 Q% u0 p0 ? 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。
8 p1 `% b5 m7 Y( h2 C 图 7:充满各种浮游生物的「海雪」
2 v7 `* G; |) `4 i, M8 G4 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%。
5 k* e X7 i4 f/ 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。
: S* s% h5 @5 ^% h
促进这一过程的就是「海雪」
* s$ r, G% i$ s 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 }- L9 Z7 O# c! T (1)浮游植物型
4 v6 k) S4 M- h" v& D0 E 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。
$ U( P$ [- q7 [0 Y& w* N 图 8:靠采集海雪为生的深海水母
* S5 |2 x' ?' p7 P) L3 L (2)住囊型
, ?' ]( M' |1 W2 p8 N# ^. r 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。
! d5 q$ s+ U' t# e {! p( A0 o
(3)粪球粒型
, o2 ^' e9 B# `0 v
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 。
+ O. t: c: L5 ^0 w' j1 w3 _) j* W
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。
+ T3 M! p B+ d
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8 O3 {: P# E0 x% M8 o; @
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。
# S6 c' w1 H/ M4 j 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。
% L) X: V. K$ f, X, }/ |5 ^" j 图 10:巨大的甲烷气泡从海底有机物沉积层中冒出来' g& x4 {; m# g; G. _. g# e! Q+ C
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。
+ q- S/ ^$ Q, f O 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。
% B5 M- j0 O( |. ~' l7 b8 M# } 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。
+ ?# Q. ?. Q; W6 ~- T, d7 t4 v 图 11:盐卤水形成的水池跟海水有明显的分界线, D& T) M$ [8 j. S/ x+ 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。
( N/ o( w( u+ ?7 C! v0 {
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。
! s- z) c. f r% I8 y' ~
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。
( a9 T# n1 T, `% W" |, p+ q, e; e 图 12:贻贝上不知名的小黄虾. M$ v" ]0 } V1 r& B
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。
1 e/ {. h: O, D2 Z4 U9 C 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。
' b. a% C _. ^! D/ x! `2 b 图 13:通腮鳗扎入泾渭分明的盐水池中9 x9 g; B6 G9 ~' Q; j4 y
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。
) C. n) n. J( X$ z3 S