探秘深海“怪物”:顛覆人類對(duì)生命的認(rèn)知
大家能想象被一頭大象踩住手指的感覺嗎?或許去深海海底問問那里的居民就知道了。
深海不僅漆黑一片,伸手不見五指,而且寒冷如冰窖,絕對(duì)稱得上是宇宙級(jí)的“生存極限挑戰(zhàn)賽”場(chǎng)地。
那么問題來了,在如此惡劣的環(huán)境中,到底住著哪些“狠角色”?它們又憑借什么本事存活下來呢?
以前,科學(xué)家們認(rèn)為深海又黑又冷、壓力巨大且沒有陽(yáng)光,是“生命禁區(qū)”。直到1867年,美國(guó)學(xué)者普爾塔萊斯在約940米深的海底打撈出大量生物標(biāo)本,才首次證明深海也有生物。后來,英國(guó)的“挑戰(zhàn)者號(hào)”發(fā)現(xiàn)全世界深海都有生命;美國(guó)的“阿爾文號(hào)”潛水器又發(fā)現(xiàn)了深海熱液和深海冷泉這兩大生命樂園。

隨著研究的深入,人類逐漸了解深海生物,發(fā)現(xiàn)它們與陸上生物截然不同。
首先是獲取食物的方式。深海生物最愛等待“天上掉餡餅”,這個(gè)“餡餅”就是“海雪”,它是表層水域生物的尸體、糞便碎屑分解后,像雪花一樣飄落下來的物質(zhì),許多深海生物就等著這一口。

有時(shí)候運(yùn)氣好,還能遇到一整頭鯨魚的尸體沉下來,形成鯨落,這對(duì)海底生物來說就像一場(chǎng)豪華的自助大餐,能養(yǎng)活一群生物好幾十年。

其次是深海生物的“技能點(diǎn)”。由于海底漆黑,許多深海生物進(jìn)化出了自己發(fā)光的能力。一般認(rèn)為,在水深超過700米的水層中,90%以上的動(dòng)物都能發(fā)光,且各有奇招。比如鮟鱇魚用頭部或胸鰭上的發(fā)光器官作誘餌捕食;燈眼魚的發(fā)光器中有大量發(fā)光細(xì)菌,即便魚死后細(xì)菌還會(huì)發(fā)光;小飛象章魚遇危險(xiǎn)時(shí)全身發(fā)光器全開,閃瞎對(duì)方后溜走??傊谏詈2粫?huì)發(fā)光都不好意思出門。

此外,為了提高捕食效率,深海捕食者們也有辦法。像穴口奇棘魚有夸張的尖牙和大嘴;寬咽魚長(zhǎng)著大嘴和喉囊,能吞下大獵物。

深海還有水壓這一挑戰(zhàn)。深海居民應(yīng)對(duì)的辦法是要么變“硬”,要么變“軟”。比如深淵鉤蝦有碳酸鈣“盔甲”;而深淵獅子魚全身軟糯,骨頭細(xì)薄柔軟,肌肉和纖維組織柔韌細(xì)密。

深淵鉤蝦 來源:新華社

把眼光放遠(yuǎn),會(huì)發(fā)現(xiàn)海底有兩個(gè)不依賴陽(yáng)光的“異世界”。
1、海底“燒烤攤”——深海熱液
1977年,美國(guó)“阿爾文號(hào)”潛水器在2500米深的海底裂谷,拍到“黑煙囪”往外噴滾燙黑煙的畫面,“煙囪”邊上還擠滿了管狀蠕蟲、巨型貝殼和蝦蟹。

原來,海水滲進(jìn)海底裂縫后被巖漿加熱到三四百攝氏度,溶解了很多礦物質(zhì),噴出遇冷后,重金屬和硫化物析出形成“黑煙”,沉淀下來就成了“黑煙囪”。
雖然“煙”又毒又燙,但一些古菌和細(xì)菌靠“吃”這些有毒化學(xué)物質(zhì)生存,養(yǎng)活了整個(gè)熱液生態(tài)圈。

以噴口為中心,生物按“耐熱”能力分布。最燙的噴口邊是嗜熱微生物;稍遠(yuǎn)是耐熱的多毛類蠕蟲;溫度15℃ - 2℃的外圍住著雙殼貝類、管狀蠕蟲和蝦蟹。全球已發(fā)現(xiàn)600多處這樣的海底“燒烤攤”,且生物構(gòu)成大多不同。不過,“黑煙囪”一旦坍塌或熄滅,整個(gè)社區(qū)生物就會(huì)死亡,但新的“燒烤攤”又會(huì)在別處醞釀開業(yè)。
2、海底“漏氣點(diǎn)”——深海冷泉
有“燒烤攤”就有“冷飲店”——深海冷泉。20世紀(jì)80年代,人們?cè)诖箨懓鍓K邊緣的深海發(fā)現(xiàn)了它。這里靠“漏氣”生存,當(dāng)海底有機(jī)物分解產(chǎn)生甲烷等氣體從裂縫滲出就形成了冷泉,其溫度和深海一樣冰冷,只有2 - 4℃。

冷泉周圍的甲烷古菌能把甲烷轉(zhuǎn)化為有機(jī)物,它們聚集形成菌斑,吸引了管狀蠕蟲、深海貽貝、鎧甲蝦等生物,這些生物要么直接食用,要么與古菌共生,形成“冷泉社區(qū)”。和熱液區(qū)相比,冷泉的生物種類較少,目前只發(fā)現(xiàn)200多種動(dòng)物,但兩個(gè)地方有20%的相同物種,如深海貽貝。科學(xué)家推測(cè),深海貽貝家族原本住在淺海,白堊紀(jì)晚期搬到冷泉,又以此為跳板進(jìn)入熱液區(qū),成為縱橫兩大生態(tài)系統(tǒng)的“雙棲明星”。


前幾個(gè)月,中國(guó)科學(xué)院深??茖W(xué)與工程研究所的科學(xué)家與合作者,利用“奮斗者”號(hào)載人潛水器,首次在深淵極限深度發(fā)現(xiàn)了超大規(guī)模的化能合成群落。它們沿著一條看不見的海底“高速公路”分布,蔓延超過2500公里,深度從5800米到9533米不等。目前發(fā)現(xiàn)最深的“據(jù)點(diǎn)”在千島 - 堪察加海溝的“臘梅谷”,深度達(dá)9320米。

在那里,成千上萬的細(xì)帶管蟲從海底伸出,它們有20 - 30厘米長(zhǎng)、約1毫米粗的管狀身體和紅色觸須。旁邊還粘著白色小貝殼,它們組成高度合作的“社區(qū)”,相互幫助生存。研究團(tuán)隊(duì)已在此發(fā)現(xiàn)了多個(gè)新物種,這可能只是個(gè)開始。

深海這個(gè)漆黑、高壓、寒冷的世界,并非生命的荒漠,而是一本等待被翻閱的厚重故事書,我們才剛剛讀懂序章,而科學(xué)家們正不斷為我們帶來新的篇章。
參考文章來源:科普中國(guó)、《環(huán)球》雜志、文匯報(bào)、科技日?qǐng)?bào)、新華網(wǎng)、走進(jìn)申海、海洋探秘、博物
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